Das beigefügte Diagramm zeigt die Anzahl der Protonen auf der x-Achse (Z) und die Anzahl der Neutronen auf der y-Achse für alle Elemente (N). Stabile Kombinationen sind durch schwarze Quadrate gekennzeichnet, während instabile durch graue Quadrate gekennzeichnet sind. Ich verstehe, warum sich über der schwarzen "Linie" eine graue "Linie" befindet, da das Hinzufügen elektrisch positiver, sich gegenseitig abstoßender Protonen den Kern weniger stabil machen würde. Ich verstehe jedoch nicht, warum rechts von der schwarzen "Linie" eine graue "Linie" ist : Soll das Hinzufügen von Neutronen einen Kern nicht stabiler machen (als Ergebnis der zusätzlichen starken Kraft und des größeren Abstands zwischen den Protonen)?
Kann jemand helfen?
Danke schön!
aus Yoram Kirsh, Fundamentals of Physics B, Tel Aviv, 1998, p. 111.
Was Ihrer Analyse fehlt, ist, dass die Kernanziehung zwischen einem Neutron und einem Proton etwas größer ist als die Anziehung zwischen zwei Neutronen oder zwei Protonen. In der Kernphysik wird diese Differenz als Symmetrieenergie bezeichnet. Aufgrund dieser Symmetriewechselwirkung resultieren die am stärksten gebundenen Kerne aus einem ausgewogenen Wettbewerb zwischen der anziehenden Symmetrieenergie und der Coulomb-Abstoßung zwischen Protonen. Wenn Sie von diesem Gleichgewicht abweichen, indem Sie zu viele oder zu wenige Neutronen haben, sind die resultierenden Kerne weniger stabil.
Spät zur Party hier, aber FWIW…
Meine Erinnerung an die Graduiertenschule vor Jahrzehnten – und was ich jetzt meinen Schülern beibringe, hoffentlich ohne einer nuancierteren Realität übermäßig Gewalt anzutun, ist, dass, wenn das Verhältnis von Neutronen zu Protonen zu groß wird, Neutronen eine statistisch große Wahrscheinlichkeit haben, sich selbst zu finden weit genug von nahegelegenen Protonen entfernt, dass sie (über die schwache Wechselwirkung) in Proton-Elektron-Paare zerfallen können, ein Prozess, der als "Beta-Zerfall" bezeichnet wird. In einem stabilen Kern verhindert die relative Nähe der Protonen, dass die Neutronen zerfallen.
Und vielleicht stimmt diese Antwort tatsächlich mit der von Lewis Miller überein, da es die "Symmetrieenergie" sein könnte, die ein Neutron in der Nähe eines Protons immun gegen den Beta-Zerfall macht. Es wäre energetisch günstig für ein einsames Neutron, in ein Proton, Elektron und Antineutrino zu zerfallen, aber energetisch ungünstig für eines, das Protonen nahe genug ist, um den Vorteil der Symmetrieenergie zu genießen.
Benutzer4552
Jon Kuster
Pregunto
Pregunto
David Weiß