Du kannst erklären, welche Bedeutung Neutronen für die Stabilität eines Atomkerns haben?
Hallo
Also ich schreibe nächste Woche eine Physik KA und wie oben schon steht verstehe ich die Frage nicht so ganz und wir haben davon auch nicht im Unterricht gemacht deswegen würde ich mich freuen wenn es jemanden von euch mit erklären könnte.Und schon mal Danke im voraus.
4 Antworten
Moin, da bei einem Atomkern mit mehr als einem Proton (also allen Elementem abgesehen von Wasserstoff), nach dem Modell zwei gleiche Ladungen nebeneinander liegen, müssten diese zu einer gegenseitigen Abstoßung führen und somit Kerne mit mehr als einem Proton unmöglich machen.
In schwereren Kernen gibt es ja aber nicht nur Protonen, sondern auch Neutronen, die zur Stabilisierung des Kerns durch eine der elektromagnetischen Abstoßung der Peotonen entgegenwirkenden Kraft. Dabei ist es aber nicht so, dass die Abstoßung durch die gleiche Ladung abgeschwächt wird, sondern eine komplett andere Kraft wirkt, diese kann man auch einfach die Kernkraft nennen. Einfach gesagt findet eine Wechselwirkung zwischen Nukleonen statt welche auf dem Radius eines Atomkerns stärker ist, als die elektromagnetische Abstoßung gleicher Ladungen.
LG
Ein Atom besteht aus 3 Teilen (außer das "normale" Wasserstoffatom).
Protonen und Neutronen bilden den Kern. Elektronen schwirren in der Hülle um den Kern herum.
Protonen sind positiv geladen. Elektronen sind negativ geladen. Neutronen sind nicht geladen.
Im Kern sitzen alle Protonen und Neutronen direkt aneinander. Die Elektronen sind im Vergleich sehr sehr weit vom Kern entfernt.
Die Protonen stoßen sich voneinander ab (wie Magneten, wenn man die gleichen Pole aneinanderdrückt). die Neutronen dienen als "Abstandshalter", damit die Protonen etwas Abstand voneinander haben.
Wenn du dir die Atommassen und Ordnungszahlen im Periodensystem anguckst, kannst du auch direkt ausrechnen wie viele Neutronen im Kern sind. Neutronen und Protonen wiegen 1 u. Elektronen wiegen deutlich weniger und können vernachlässigt werden. Wasserstoff wiegt ein 1 u --> 1 Proton und 0 Neutronen
Helium wiegt 4 u --> 2 Protonen und 2 Neutronen
Sauerstoff wiegt 16 u --> 8 Protonen und 8 Neutronen
Argon wiegt 40u --> 18 Protonen und 22 Neutronen
Es gibt immer (außer bei Wasserstoff) MINDESTENS so viele Neutronen wie Protonen. Gerade bei schweren Elementen gibt es dann aber deutlich mehr Neutronen. Bei den meisten Elementen gibt es auch Isotope, wo also unterschiedlich viele Neutronen im Kern sind. Das bekannteste Beispiel wäre Uran.
Der durch die Neutronen gegebene Abstand allein würde für die Abstoßung durch gleiche Ladung nicht reichen.
Nvmd ich meine nur Helium 3... zumindest bin ich mir bei Lithium nicht sicher.
Die Protonen stoßen sich wegen der gleichen Ladung sehr stark ab. Die Neutronen wirken als "Klebstoff".
(Keine Garantie, dass der Begriff "Klebstoff" akzeptiert wird. Passt aber nach meiner Meinung recht gut, da diese Kraft kurzreichweitig aber extrem stark ist.)
Neutronen erhöhen das Gesamtgewicht des Atomkerns.
Naja, Helium3 und Lithium5 gibts noch, aber das darf man mal vergessen ;)