Kernaufbau - Ein Tropfen aus Protonen und Neutronen
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Kernaufbau

Auf diesen Seiten möchte ich ein Wenig über den Aufbau von Atomkernen schreiben. Dies ist keine leichte Aufgabe, da der Kernaufbau recht kompliziert ist. Dies liegt zum einen daran, dass die winzigen Kerne nicht mit klassischer Physik beschrieben werden können sondern den Gesetzen der Quantenmechanik folgen. Die Physik der Atomkerne ist also in dieser Beziehung der Atomphysik ähnlich. Im Gegensatz zur Atomphysik in denen nur die elektromagnetische Kraft wirkt, sind aber in der Kernphysik die recht komplizierten Kernkräfte wirksam.

Atomkerne bestehen aus positiv geladenen Protonen und elektrisch neutralen Neutronen. Zusammenfassend werden diese beiden Teilchensorten auch als Nukleonen (Kernteilchen) bezeichnet. Um einen Atomkern zu beschreiben muss man also zunächst wissen, aus welchen Bestandteilen er besteht. Dies wird in der Kernphysik mit zwei Zahlen angegeben, der Protonenzahl und der Massenzahl. Die erste gibt die Zahl der Protonen und damit der positiven Ladungen im Kern an, während die zweite Zahl die Gesamtmenge der Nukleonen und damit die Masse bestimmt.

Natürlich sagen Teilchenzahlen noch nicht viel über die Struktur des Atomkerns aus, man möchte wissen, wie die Teilchen im Kern verteilt sind, welche Bindungen sie eingehen und welche Arten von Bewegungen der Gesamtkern ausführen kann. Um für diese Fragen Anhaltspunkte zu bekommen, wurden zahlreiche Experimente durchgefürt, die sich durch verschiedene Kernmodelle erklären lassen. Ähnlich wie die Atommodelle herangezogen werden um die Eigenschaften der Elektronenhülle zu beschreiben, gibt es in der Kernphysik unterschiedliche Kernmodelle, die verschiedene Aspekte des Atomkerns beschreiben.

Neben der Quantenmechanik spielt in der Kernphysik auch die Relativitätstheorie eine entscheidende Rolle. Der Massendefekt des Atomkerns ist eine direkte Folge von Einsteins spezieller Relativitätstheorie.

Letzte Änderung: 06.03.2007