Atomkerne

Et grundstofs atom bestar af en kerne, atomkernen - og en kappe, der udgøres af elektronskaller - og kaldes atomets elektronsky . En atomkerne er ogsa kendt som en nuklid .

Uddybende beskrivelse [ rediger | rediger kildetekst ]

Atomets positivt ladede partikler, protoner , ligger i kernen. Sammen med protonerne er neutroner , som er neutrale. Uden pa kernen er kappen, hvor atomets negative ladede partikler, elektroner i elektronskaller, forholder sig (i form af staende bølger ). Antallet af protoner og elektroner vil som udgangspunkt være det samme i et atom, som derfor vil være neutralt ladet. Protoner og neutroner kaldes tilsammen nukleoner , og de udgør kernestoffet. Kernens udstrækning er lille (af størrelsesorden 10 ^-14 m) i forhold til atomets (af størrelsesorden 10 ^-10 m), men alligevel er næsten alt atomets masse koncentreret i kernen. Det skyldes at en nukleon vejer knap 2.000 gange sa meget som en elektron.

Atomkernen, grundstoffer og isotoper [ rediger | rediger kildetekst ]

Antallet af protoner i en kerne fastlægger grundstoffet , mens antallet af neutroner bestemmer, hvilken isotop af det pagældende grundstof, der er tale om. Alkymisternes gamle drøm, om at omdanne bly til guld ad kemiske veje, var saledes dømt til at mislykkes. Grundstofomdannelse forudsætter kerneomdannelse, men kemiske reaktioner involverer alene elektronerne i kappen. I vore dage er det faktisk muligt at skabe guld, af lettere kerner ved neutronbeskydning ? herved eftergøres de kerneprocesser, som forløber under en supernova ? men udgiften overstiger langt udbyttet.

Atomkernen, (u)stabilitet og spin [ rediger | rediger kildetekst ]

Kernen bindes sammen af den stærke kernekraft , som virker mellem kvarker . Bindingsenergien per nukleon er bestemmende for, hvor stabil kernen er. De mest stabile kerner er isotoper af jern , nikkel og kobolt . I store kerner formar den kortrækkende stærke kernekraft, ikke at overvinde den langtrækkende elektriske frastødning mellem protonerne, og kernerne bliver derfor ustabile; de henfalder, dvs. at kernerne omdannes til mere stabile kerner, under udsendelse af ioniserende straling , og processen kaldes derfor radioaktivitet . En oversigt over stabile kerner, ustabile kerner og deres henfaldsmade, kaldes et kernekort eller et isotopkort.

Nukleoner er ligesom elektroner udstyret med et indre impulsmoment , som kaldes et spin . I grundtilstanden afgøres kernens spin alene af, hvor mange protoner og neutroner den indeholder. Analogt til excitation af atomer kan man ansla kerner, dvs. hensætte dem i en spintilstand med højere energi end i grundtilstanden. Kernerne skaffer sig efterfølgende af med overskudsenergien, ved at udsende gammastraling . Pga. spinnet bærer de fleste kerner tilfælde endvidere et magnetisk moment, og de kan derfor vekselvirke med et ydre magnetfelt, hvilket bl.a. udnyttes ved NMR -skanning.

Opdagelsen af atomkernen [ rediger | rediger kildetekst ]

Ernest Rutherford paviste eksistensen af atomkerner i 1911 , ved at beskyde et guldfolie med alfapartikler . Forekomsten af tilbagespredte alfapartikler blev tydet saledes, at atomets positive ladning matte være koncentreret i et omrade ? kernen ? af meget lille udstrækning i forhold til atomets radius. Denne opdagelse blev startskuddet pa kernefysikken , som bragte menneskeheden savel kernevaben som kernekraft .

Se ogsa [ rediger | rediger kildetekst ]