WikiFox

Atomkerne



Et atom består af en kerne, atomkernen, og en kappe. Atomets positivt ladede partikler, protoner, ligger i kernen. Sammen med protonerne er neutroner, som er neutrale. Uden på kernen er kappen, hvor atomets negative ladede partikler, elektroner, forholder sig (i form af stående 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 så meget som en elektron.

Model af heliumatom. I atomkernen ses 4 kernepartikler – nukleoner; de røde er modeller af protoner og de grå er neutroner. Nukleoner består hver af 3 kvarker og gluoner ("gule lyn").

Antallet af protoner i en kerne fastlægger grundstoffet, mens antallet af neutroner bestemmer, hvilken isotop af det pågældende grundstof, der er tale om. Alkymisternes gamle drøm, om at omdanne bly til guld ad kemiske veje, var således 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.

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 formår 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 stråling, og processen kaldes derfor radioaktivitet. En oversigt over stabile kerner, ustabile kerner og deres henfaldsmåde, 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 ekscitation af atomer kan man anslå kerner, dvs. hensætte dem i en spintilstand med højere energi end i grundtilstanden. Kernerne skaffer sig efterfølgende af med overskudsenergien, ved at udsende gammastråling. 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.

Ernest Rutherford påviste eksistensen af atomkerner i 1911, ved at beskyde et guldfolie med alfapartikler. Forekomsten af tilbagespredte alfapartikler blev tydet således, at atomets positive ladning måtte være koncentreret i et område – kernen – af meget lille udstrækning i forhold til atomets radius. Denne opdagelse blev startskuddet på kernefysikken, som bragte menneskeheden såvel kernevåben som kernekraft.


Se også






Kilde


Oplysninger pr.: 16.10.2021 02:04:33 CEST

Kilde: Wikipedia (Forfattere [Historie])    Licens af teksten: CC-BY-SA-3.0. Ophavsmænd og licenser til de enkelte billeder og medier kan enten findes i billedteksten eller vises ved at klikke på billedet.

Ændringer: Designelementer blev omskrevet. Wikipedia-specifikke links (som "Redlink", "Edit-Links"), kort og navigationsbokse blev fjernet. Også nogle skabeloner. Ikoner er blevet erstattet med andre ikoner eller fjernet. Eksterne links har fået et ekstra ikon.

Bemærk venligst: Da det givne indhold automatisk er hentet fra Wikipedia på det givne tidspunkt, var og er det ikke muligt at foretage en manuel kontrol. WikiFox.org garanterer derfor ikke for nøjagtigheden og aktualiteten af det erhvervede indhold. Hvis der er en information, som er forkert på nuværende tidspunkt eller har en ukorrekt visning, er du velkommen til at kontakte os: e-mail.
Se også: Juridisk meddelelse & Fortrolighedspolitik.