Diagramm Massendefekt < Atom- und Kernphysik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
|
| Status: |
(Frage) beantwortet  | | Datum: | 23:45 Mi 14.03.2012 | | Autor: | Paivren |
Hallo Leute,
ich werde ein referat über Kerspaltungen halten und möchte dazu die folgende Grafik zum Massendefekt erklären.
http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Binding_energy_curve_-_common_isotopes_DE.svg&filetimestamp=20100223221326
Ich weiß, warum der Massendefekt am anfang immer weiter zunimmt:
Weil mit steigender Massenzahl in diesem Bereich jedes Nukleon mehrmal die Starke Wechselwirkung erfährt.
Er erreicht dann bei ca. 60 Nukeonen sein Maximum und sinkt dann langsam wieder, weil die elektrostatische Abstoßung die Starke Wechselwirkung langsam aber sicher übertönt.
Was ich nicht verstehe sind die Anomalien am Anfang, die Maxima und Minima (zB. von Lithium).
Kann mir einer erklären, was es mit diesen Unregelmäßigkeiten im Bereich von unter 20 Nukleonen auf sich hat?
|
|
| |
|
Hallo!
Es gibt mehrere Faktoren, die die Bindungsenergie beeinflussen. Zwei davon nennen sich Symmetrie und Parität.
Symmetrie heißt, daß die Anzahl der Protonen oder Neutronen grade ist. In dem Fall ist der Kern stabiler als sonst.
Parität gibt an, wie das Zahlenverhältnis von Protonen und Neutronen ist. Ist das gleich, dann ist der Kern auch besonders stabil.
Und genau das trifft bei He-4 , C-12 und O-16 besonders stark auf
Das mit der Symmetrie läßt sich erklären, wenn man annimmt, daß die Nukleonen besondere Energieniveaus annehmen. Und genauso, wie jedes Elektronenorbital exakt zwei Elektronen (mit unterschiedlichem Spin) beherbergen kann, können auch maximal zwei Protonen (Neutronen) auf einem Niveau sitzen. Die Edelgase sind chemisch stabil, weil ihre äußere Hülle vollständig besetzt ist. So etwa ist das beim Kern auch.
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:13 Fr 16.03.2012 | | Autor: | Paivren |
Hallo,
danke schon mal für die Antwort!
Von diesen Begriffen höre ich heute zum ersten Mal, es wird sicher Pluspunkte geben, wenn ich das bei der Erklärung des Graphen mit einfließen lassen kann!
Also Kerne sind nicht nur stabiler, wenn sie weniger Masse haben, sondern auch, wenn sie eine Gerade Anzahl Protonen und Neutronen haben (müssen sie zusammen gerechnet gerade sein, oder jeweils eine gerade Anzahl haben?) und wenn es genau so viele Protonen wie Neutronen im Kern gibt.
Das ist bei den Elementen der Maxima der Fall!
Aber was ist mit den Energieniveaus gemeint, kannst du mir das vllt. etwas anschaulicher erklären?
Haben äußere Protonen eine höhere Energie, oder wie?
Gruß
|
|
|
| |
|
Hallo!
Das mit grade/ungrade gilt zunächst für Neutronen und Protonen einzeln.
Das mit den Energieniveaus ist was schwierig... Früher wußte man nicht viel über atome, man wußte, daß da was positives und was negatives ist, und hat sich das als einen Haufen vorgestellt.
Dann hat man herausgefunden, daß die Elektronen tatsächlich um den kleinen Kern kreisen, und zwar auf bestimmten Bahnen, jede Bahn hat ne bestimmte Energie.
Heute ist man noch etwas weiter, man hat die Orbitale. In jedem Orbital können exakt zwei Elektronen sitzen, die die gleiche Energie, aber unterschiedlichen Spin besitzen. In der ersten Schale gibt es nur ein s-orbital, deshalb gibt es nur H und He.
In der zweiten Schale kommen dann drei P-orbitale hinzu, zusammen mit dem S-orbital kann die Schale 8 Elektronen aufnehmen, daher 8 Elemente und so weiter... keine Ahnung, ob du das kennst.
Im Prinzip kann man sich vorstellen, daß der Kern sowas ähnliches wie die Orbitale hat, und es ebenfalls verschiedene Energieniveaus gibt. Auf jedem können zwei Protonen mit unterschiedlichem Spin sitzen.
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 23:23 Sa 17.03.2012 | | Autor: | Paivren |
Ok, das hört sich sehr komplex an. Über die Atommodelle und die Energieniveaus der Elektronen weiß ich bescheid, aber dass es so etwas ähnliches auch im Kern gibt, haben wir im Unterricht nicht einmal erwähnt.
Ich denke, ich werde nur am Rande erwähnen, dass es neben der Massenzahl noch andere Eigenschaften gibt, die die Stabilität eines Kerns bestimmen - nur, um kurz auf die Unregelmäßigkeiten in dem Graphen einzugehen.
Thx!
|
|
|
|
