Hoe is het mogelijk dat atomen evenveel protonen als neutronen hebben?
Isotopen en waterstof daargelaten hebben atomen evenveel protonen als neutronen. Als je bedenkt dat protonen elkaar afstoten en neutronen idem dito, dan lijkt het zo onlogisch dat bijv. het helium atoom 2 protonen én 2 neutronen bezit. Je zou dan denken dat ieder proton/neutron paar zijn eigen weg gaat. Toch gebeurt dat niet. Protonen en neutronen zelf bestaan uit 3 quarks, 2 ups en 1 down of 2 downs en 1 up. Die logica trekt de natuur door naar het atoom. Waarom of waardoor niet?
Toegevoegd na 1 dag:
Mogelijk ligt het antwoord inderdaad in het gedrag en/of eigenschappen van het neutron. Vraag je af, in welke eigenschappen en wat is hun relaties met andere onderdelen van het atoom. (betrek isotopen alleen in je antwoord als ze ergens op duiden. Op de instabiliteit van de configuratie of zo!)
4.3K
4.3K keer bekeken
Cryofiel
9 jaar geleden
Zuurstof heeft acht protonen en, afhankelijk van het isotoop, acht, negen of tien neutronen.
Zwavel heeft 16 protonen en, afhankelijk van het isotoop, 16, 17, 18, 19 of 20 neutronen (het isotoop met 19 neutronen is instabiel, de rest is stabiel).
IJzer heeft 26 protonen en, afhankelijk van het isotoop, 28, 29, 30, 31, 32, 33 of 34 neutronen. Alleen de isotopen met 30, 31 en 32 neutronen zijn stabiel. "Normaal" ijzer bestaat grotendeels uit het isotoop met 26 protonen en 30 neutronen.
Lood heeft 82 protonen en, afhankelijk van het isotoop, 122, 123, 124, 125, 126 of 128 neutronen. "Normaal" lood bestaat grotendeels uit de isotopen met 82 protonen en 124, 125 of 126 neutronen.
Je kunt dus niet zeggen dat atomen evenveel protonen als neutronen hebben. Dat geldt alleen voor de lagere atoomnummers.
erotisi
9 jaar geleden
Vanaf atoomnummer 20 komen enkel isotopen in de natuur voor waarvan het aantal neutronen groter is dan het aantal protonen.
erotisi
9 jaar geleden
Neutronen stoten die elkaar af? Die hebben toch geen lading?
En dat meerdere paren bij elkaar komen kan liggen aan de residuele kernkracht. De sterke kernkracht is zo sterk dat hij ook buiten het samengestelde deeltje merkbaar is. Dit is de zogenaamde residuele kernkracht. Dit is de kracht die ervoor zorgt dat protonen in een atoomkern ondanks hun afstotende kracht (door elektrische lading) toch bij elkaar blijven.
erotisi
9 jaar geleden
Dat je dan toch een tendens van paren neutronen en protonen ziet bij de lichtere atomen is het bekijken van hoe die deeljtes ontstaan in bijv. de protont-proton cylcus die natuurlijk onder hoge druk plaats vindt wel een goed begin. Een helium atoom wordt dan ook gevormd niet doordat een neutron en proton bij elkaar komen maar zelfs twee protonen waarbij de een vervalt tot een neutron en na invangst van nog een proton uiteindelijk samen met nog helium 3 kern een helium vier kern wordt.
Al die andere elementen kunnen zo gevormd worden in de koolstof-stikstof kern etc.
Kortom dat protonen met neutronen samen gaan lijkt door de hoge temperaturen in sterren mogelijk. Maar waarom dat het zo gaat is mij niet exact duidelijk. Tot zover heb ik weer eens mee gedacht. Maar misschien zijn er echte experts die je vraag beter kunnen beantwoorden
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
Ik wil het juist niet hebben over isotopen. Zij hebben niet voor niets een andere naam dan atomen. Dat neutronen geen lading hebben, vraag ik me af. Zij hebben wel massa, dus aantrekkingskracht. Toch?
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
Isotopen zijn atomen. Weet je zeker dat je goed weet wat het woord isotoop betekent?
Je vraag gaat over protonen én neutronen en dus is het hebben over isotopen onvermijdelijk. Wil je het niet over isotopen hebben dan ga je voorbij aan het verschillend aantal neutronen in de kern en blijven er alleen nog maar de protonen over om het over te hebben. En daar valt in dat opzicht alleen over te zeggen dat het aantal protonen het element bepaalt en dus de plaats in het periodiek systeem.
Neutronen hebben geen elektrische lading omdat ze bestaan uit 2 downquarks en 1 upquark. Een upquark heeft een lading van +2/3 en een downquark heeft een lading van -1/3. Samen is dat dus elektrisch neutraal.
Een proton daarentegen bestaat uit 2 upquarks en 1 downquark. Dus 2x een lading van +2/3 en 1 maal een lading van -1/3 is samen +3/3 of +1.
Maar die lading beperkt zich tot de elektromagnetische kracht. Daarnaast gaat het in een atoomkern ook nog om de sterke en zwakke kernkrachten. Die sterke kernkrachten zijn zo'n 100 keer sterker dan de elektromagnetische krachten. Dus een neutron kan een proton 100 keer sterker aantrekken dan 2 protonen elkaar kunnen afstoten. Maar: om die aantrekkingskracht tussen dat neutron en proton te krijgen moeten ze precies naast elkaar zitten. Bij een grote kern zullen het neutron aan de ene kant van de kern en het proton helemaal aan de andere kant van de kern elkaar niet meer aantrekken want de sterke kernkracht reikt zover niet.
Maar: dat proton aan de ene kant van de kern en dat proton helemaal aan de andere kant van de kern gaan elkaar wel nog afstoten want die elektromagnetische kracht reikt wel zover.
Dus er ontstaat een soort balans tussen de reikwijdte en sterkte van beide krachten.
De aantrekkingskracht waarbij 2 massa's elkaar aantrekken heet dan weer zwaartekracht. Die zwaartekracht reikt net als de elektromagnetische kracht wel ver maar de zwaartekracht is erg zwak. Zo'n sextiljard keer zwakker dan de sterke kernkracht!
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
Bedankt, met dit antwoord kan ik verder gaan op mijn zoektocht naar het ontstaan en bestaan van alles in en om ons heen.
Heb je meer informatie nodig om de vraag te beantwoorden? Reageer dan hier.