Frage von DarkW, 39

Werden ein Proton und ein Elektron zu einem Neutron?

Elektronen die einen Atomkern umrunden geraten ja nie in Kontakt mit ihm. Was ist nun wenn ein freies Elektron z.b auf den Kern eines Wasserstoff-Atoms trifft? Werden dann aus dem einen gebundenen Elektron und dem einen Proton des Kerns, die das Atom bilden, ein freies Neutron und ein freies Elektron, sobald das freie Elektron zum Kern gelangt, sodass dann beide frei sind?

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von MariaMitchell, 18

Ein Atom besteht (so grob) aus Elektronen (negativ geladenen Teilchen) in der Hülle (Orbitale) und aus Protonen (positiv geladenen Teilchen) und Neutronen (Teilchen ohne Ladung) im Kern. Die Stabilität des Atomkerns bestimmt sich aus der Anzahl der Neutronen im Kern, diese kann variieren.

Dein freies Elektron hat eine bestimmte kinetische Energie (E_kin=0.5mv^2), mit der es auf das Wasserstoffatom H trifft. In deinem Beispiel besteht das Wasserstoffatom auf einem Elektron und einem Proton, es hat kein Neutron im Kern. (Bspw. hat Deuterium (schwerer Wasserstoff) z.B. ein Neutron, Tritium sogar zwei Neutronen im Kern)

Ein freies Elektron kann somit also abhängig von seiner Energie bestimmte Stoßarten mit dem Wasserstoffatom haben, z.B. einen inelastischen Stoß, der zur Ionisation des Wasserstoffatoms führt, d.h. die Energie des freien Elektrons ist größer oder zumindest gleich der Ionisationsenergie (> 13,6 eV) des Wasserstoffatoms, sodass das Elektron aus der Schale des Atoms herausbefördert wird.

e^(-) + H => 2e^(-) + H^(+)

Übrig bleibt also bei normalem Wasserstoff nur ein positiv geladenes Proton und zwei negativ geladene freie Elektronen.

Wenn du ein Neutron "befreien" wilst, musst du auch einen Kern haben, der Neutronen enthält, wie z.B. bei der Kernspaltung. Die Anzahl der Neutronen bestimmt die Stabilität des Kerns, erhöht oder erniderigt sich die Neutronen Anzahl zerfällt der Kern und es bilden sich daraus zwei neue Elemente (radioaktive Zerfallsreihen, Isotopentafel). In einem Teilchenbeschleuniger werden z.B. Neutronen so stark beschleunigt (Bereich MeV), dass ihre Energie ausreicht, den Atomkern zu spalten, dadurch werden weitere Neutronen freigesetzt, die wiederrum zu einer Kettenreaktion führen können, indem sie auf weitere Atomkerne treffen und diese ebenfalls zerfallen.  (Prinzip von Kernenergie)



Kommentar von MariaMitchell ,

Kam die Frage, da hier sowas steht: "Ein freies Neutron zerfällt in ein Proton, Elektron und ein Antineutrino."?

http://www.spektrum.de/lexikon/biologie/neutron/46302

Antwort
von Swaguser1234, 20

Nein. Das passiert definitiv nicht.

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