Was ist der physikalische Grund für die Instabilität von sehr schweren Kernen?

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1 Antwort

Es gibt sicher auch hochwissenschaftliche und korrekte Antworten.
Die kann ich dir aber nicht geben, und wir beide würden sie auch nicht verstehen.

Also wähle ich mal die anschauliche Version.

Der Zusammenhang der Kerne ist letzlich auf die Starke Kernkraft zurückzuführen.
Die ist äußerst kurzreichweitig, selbst in den Dimensionen von Atomkernen. Praktisch zieht jedes Nucleon nur seine unmittelbaren Nachbarn an.

So ganz nebenbei, die Starke Kernkraft ist blind für die Elektrische Ladung, für sie sind Protonen und Neutronen also das gleiche.

Die Abstoßung im Kern wird durch die positive Elektrische Ladung verursacht, und deshalb nur von den Protonen.
Und die ist theoretisch in ihrer Reichweite nicht begrenzt, nimmt halt mit dem Quadrat der Entfernung ab.
Ändert aber nichts daran, dass jedes Proton jedes andere abstößt.

Und irgendwann ist das Produkt der Abstoßung dann größer als die Summe der Anziehung.
Dann überwiegt die Abstoßung, und der Kern wird instabil.
Dass er wirklich auseinanderfliegt, ist bei den natürlich vorkommenden Isotopen selten, meist rülpst er nur ein wenig, in Forn von α-, β⁺- oder β⁻-Strahlung.
Wirklich schwere Kerne dürften aber alle einfach zerplatzen - oder es gelingt eben erst gar nicht, sie herzustellen.

Aus den genannten Gründen haben auch die schwereren Kerne (so ab Eisen) im Verhältnis mehr Neutronen, weil die eben binden ohne abzustoßen.
Eine Notlösung sozusagen, die ich dann aber nicht mehr wirklich begründen kann.

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