Der Atomkern ist der kleine zentrale Teil des Atoms mit einer positiven elektrischen Ladung, in dem der größte Teil der Masse des Atoms konzentriert ist.
Die wichtigsten subatomaren Teilchen in den Atomkernen sind Protonen und Neutronen oder Nukleonen (mit Ausnahme von Wasserstoffkernen, die nur ein Proton enthalten).
Das gleiche chemische Element ist durch die Anzahl der Protonen im Kern gekennzeichnet, die die gesamte positive Ladung bestimmen. Diese Zahl wird als Ordnungszahl bezeichnet. Die Massenzahl ist die Gesamtzahl der Protonen und Neutronen.
Die Kernphysik ist der wissenschaftliche Zweig, der für das Studium und das Verständnis des Atomkerns verantwortlich ist, einschließlich der Kräfte, die ihn und seine Zusammensetzung vereinen.
Wie ist der Kern eines Atoms?
Der Kern eines Atoms besteht aus Subpartikeln, die als Nukleonen bezeichnet werden und von zwei Arten sein können: Protonen und Neutronen.
Fast die gesamte Masse eines Atoms befindet sich im Atomkern. Der Rest der Masse verteilt sich auf die Elektronen, obwohl die Elektronen im Vergleich zu den Neutronen und Protonen sehr wenig wiegen.
Der Durchmesser des Kerns liegt im Bereich von 1,75 fm für Wasserstoff, was dem Durchmesser eines einzelnen Protons entspricht, bis etwa 15 fm für die schwereren Atome wie Uran.
Der Atomkern wird durch folgende Zahlen beschrieben:
Ordnungszahl Z, die der Anzahl der Protonen entspricht.
Anzahl der Neutronen, N.
Massenzahl A = Z + N, die der Anzahl der Nukleonen (Protonen plus Neutronen) entspricht.
Wie werden Protonen zusammengehalten?
Neutronen sind neutral und Protonen sind positiv geladen. Die Tendenz der Protonen wäre, sich voneinander zu trennen, aber eine Kernkraft hält sie zusammen.
Die Bindungsenergie, die Nukleonen zusammenhält, ist die Energie, die bei Kernfusionsreaktionen erhalten wird. Durch das Aufbrechen dieser Kraftbindungen entsteht ein Massenverlust, der nach Albert Einsteins Theorie in Energie umgewandelt wird. E = mc 2
Was sind Atommodelle?
Atommodelle sind Theorien, die im Laufe der Geschichte entwickelt wurden. Ziel der verschiedenen Modelle ist es zu definieren, wie die Struktur eines Atoms aus wissenschaftlicher Sicht aussieht.
Der erste Vorschlag zur inneren Struktur des Atomkerns wurde 1808 vom englischen Chemiker John Dalton ausgearbeitet. Nach Daltons Vorschlag besteht die gesamte Materie aus unteilbaren und unsichtbaren Atomen. Zu dieser Zeit war für Dalton die Existenz des Atomkerns unbekannt.
Das erste Modell der inneren Struktur des Atoms erschien 1897 durch Joseph John Thomson. Thomson war der erste, der das Elektron mit negativer Ladung identifizierte.
Durch diese Entdeckung konnte er schließen, dass, wenn Atome mit einer neutralen Ladung präsentiert werden, positiv geladene Teilchen vorhanden sein müssen, die der Ladung der Elektronen entgegenwirken (es wäre in Protonen).
Ernest Rutherford entdeckte den Atomkern 1911.
1913 postulierte Niels Bohr, dass sich Elektronen mit hoher Geschwindigkeit um den Atomkern drehen, geladen mit kinetischer Energie. Die Elektronen sind in verschiedenen Kreisbahnen angeordnet, die unterschiedliche Energieniveaus bestimmen.
