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Warum fällt ein Kern nicht auseinander?
Atomkerne bestehen aus positiv geladenen Protonen und elektrisch neutralen Neutronen. Es wirken dort zwei gegensätzliche Kräfte. Die elektromagnetische Wechselwirkung treibt den Kern auseinander, die starke Wechselwirkung hält ihn zusammen. Dagegen wirkt weiterhin die abstoßende Kraft aller Protonen.
Warum sind Kerne radioaktiv?
Ursache für die radioaktive Strahlung sind Vorgänge im Atomkern. Sehr große Atomkerne (z.B. alle Isotope der Elemente ab Polonium) sind instabil. Sie unterliegen einem radioaktiven Zerfall. Dabei wandeln sich zum einen die Atomkerne unter Aussendung eines Helium-Kernes (α-Strahlung) in einen leichteren Kern um.
Wie schwer sind Protonen und Neutronen in der Atomhülle?
Protonen und Neutronen (Masse 1u) sind fast 2000x schwerer sind als die Elektronen in der Atomhülle. Ein Proton ist einfach positiv geladen, ein Elektron ist einfach negativ geladen und die Neutronen sind ungeladen. Das gesamte Atom ist in erster Näherung kugelförmig und hat eine Größe von 0,1 bis 0,5 nm (1 nm = 0,0000000001 m)
Was sind Protonen und Neutronen?
Protonen und Neutronen werden oft als Nukleonen bezeichnet und bestehen aus noch kleineren Teilchen, den Quarks. Protonen und Neutronen (Masse 1u) sind fast 2000x schwerer sind als die Elektronen in der Atomhülle.
Was führt zur Instabilität von Atomkernen?
Fügt man noch mehr Protonen (und Neutronen) zum Atomkern hinzu, führt dies irgendwann (ab einer Protonenzahl von 83) zur Instabilität von Atomkernen. Ein zusätzliches Phänomen tritt hier auf, da die Protonenabstoßung dazu, dass schwere (instabile) Kerne mehr Neutronen als Protonen besitzen.
Wie funktioniert die Stabilität von Kernen?
Die Kernkraft wirkt aber nur jeweils zwischen direkt benachbarte Nukleonen, daher erklärt sich auch die endliche Stabilität von Kernen. Ein stabiler Kern verfügt deshalb stets über ein bestimmtes Zahlenverhältnis von Protonen zu Neutronen.