Warum zerfallen Atomkerne mit zu vielen Neutronen?
Atome bestehen aus einer Hülle und einem Kern. Daneben enthält der Kern des Kohlenstoff-Atoms aber auch noch ungeladene Teilchen, die Neutronen. Wenn der Kern eines Atoms jedoch zu viele Neutronen enthält, wird er instabil. Das Atom kann dann zerbrechen – es zerfällt.
Was ist ein stabiles Atom?
In der Hülle kreisen Elektronen um den Atomkern, der aus Neutronen und Protonen aufgebaut ist. Stabil sind solche Atomkerne, die eine bestimmte Anzahl von Elektronen und Positronen besitzen. Das Atom kann bei einer bestimmten Anzahl von Protonen und Elektronen so gut wie nicht zerfallen.
Unter welchen Voraussetzungen zerfallen Atomkerne?
Bei zu vielen Protonen wird die abstoßende Wirkung ihrer positiven elektrischen Ladung zu groß und die Kerne zerfallen. Hierbei wird durch die Schwache Kraft das überschüssige Proton in ein Neutron verwandelt, wobei noch ein Positron und ein Neutrino entstehen und emittiert werden.
Warum zerfallen die schwersten Atome in leichtere Atome?
Je größer jedoch ein Atomkern wird, desto mehr Neutronen werden nötig, um ihn zu stabilisieren. Deshalb ist das Isotop Calcium-40 mit 20 Protonen und 20 Neutronen im Kern zwar noch stabil. Doch schwerere Elemente benötigen mit steigender Protonenzahl immer mehr Neutronen im Kern, um nicht zu zerfallen.
Was hält ein Atom zusammen?
In jedem Orbital befinden sich bis zu 2 Elektronen. Wenn sich 2 Atome annähern, können sich zwei ihrer Orbitale, von je einem Atom also, gegenseitig überlappen. Somit werden Atome durch die Überlappung ihrer Orbitale und die damit verbundene Elektronenpaarbildung zusammengehalten.
Was passiert bei der Kernspaltung einfach erklärt?
Die Kernspaltung ist eine Kernreaktion, bei der ein großer Kern zu zwei kleinere Kerne zerfällt und dabei unfassbare Energiemengen freigesetzt werden.
Wie kann der radioaktive Zerfall beeinflusst werden?
Es gibt jedoch spezielle physikalische Verfahren, mit denen Atomkerne umgewandelt werden können, so dass Radioaktivität direkt beeinflusst wird. Dies setzt voraus, dass die Atomkerne der jeweiligen Substanz bestrahlt werden. In der Regel wird dabei die Radioaktivität erst einmal erhöht.