19.3
Nukleare Stabilität
Ein Kern enthält den größten Teil der Masse eines Atoms und ist im Vergleich zum gesamten Atom winzig. Die durchschnittliche Kerndichte ist neun Billionen Mal größer als die Dichte von Osmium: dem dichtesten Element!
Die Erde wäre 30.000 Mal kleiner, wenn sie die Dichte des Kerns hätte. Warum hat der Zellkern eine so hohe Dichte?
Die Nukleonen werden durch die im Nahbereich starke Kernkraft zusammengehalten. Das Gleichgewicht zwischen den Proton-Proton-Abstoßungen und den Nukleon-Nukleon-Anziehungskräften bestimmt die Stabilität des Kerns. Wenn die Proton-Proton-Abstoßungen die anziehenden Kernkräfte überwiegen, zerfällt der Kern.
Die Darstellung der Nuklide anhand der Anzahl der Protonen und Neutronen zeigt, dass die stabilen Kerne eine zentrale Region einnehmen, die blau markiert ist und als Gürtel oder Tal der Stabilität bezeichnet wird.
Leichtere Nuklide mit einem Neutronen-Proton-Verhältnis von eins, wie Kohlenstoff-12, weisen eine hohe Stabilität auf. Wenn die Ordnungszahl über 20 steigt, werden mehr Neutronen benötigt, um die Proton-Proton-Abstoßungen auszugleichen.
Neutronen werden durch Kernkräfte aneinander gezogen, während es keine abstoßenden Wechselwirkungen zwischen i
Protonen und Neutronen, zusammenfassend Nukleonen genannt, sind in einem Kern dicht zusammengepackt. Mit einem Radius von etwa 10−15 Metern ist ein Ke…
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