Fysica/Kernfysica: verschil tussen versies

Verwijderde inhoud Toegevoegde inhoud
FalconL (overleg | bijdragen)
k Versie 225862 van 178.250.193.197 (overleg) ongedaan gemaakt.
Regel 1:
==Structuur van de atoomkern==
hier is alles versimpeld
 
ZOEK EEN LEVE xD
Het verband beschrijven tussen de stabiliteit van een atoomkern en het aantal en soorten nucleonen die de atoomkern bevat.
 
Atoomnummer, massagetal, isotopen.
 
Het massagetal en ladingsgetal verwoorden en in verband brengen met elkaar.
 
Atoommodel, kernmodel, atoomnummer, neutronental, massagetal en ladingsgetal.
 
Als inleiding in overleg met de leraar chemie enkele begrippen herhalen zoals: isotopen, atomaire massa-eenheid, elektronvolt.
 
We maken gebruik van een '''simulatie''' (een van de pijlers van ict) waarbij atomen opgebouwd worden met elektronen en twee soorten quarks.
 
Bij de beschrijving van de structuur van de atoomkern de quarks beschrijven als de meest elementaire bouwstenen van het atoom.
 
[http://www.pbs.org/wgbh/aso/tryit/atom/builder-nojs.html Een atoom bouwen]
 
We vertrekken van het waterstofatoom dat bestaat uit 1 elektron en 1 proton. Het atoomnummer ''Z'' van het waterstofatoom is 1 omdat het aantal protonen 1 bedraagt. Het aantal elektronen bedraagt eveneens 1. Atoomnummer ''Z'' = aantal protonen (met positieve elektrisch lading +''Z''.e) = aantal elektronen (met negatieve elektrische lading –''Z''.e). Een atoom is neutraal omdat de som van de positieve en negatieve elektrische ladingen nul is.
 
Een neutron (zonder elektrische lading) is opgebouwd uit 2 down quarks en 1 up quark. Als dit neutron in de kern toegevoegd wordt dan krijgen we een deuteriumatoom dat stabiel is. Er zijn dan evenveel protonen als neutronen.
 
Het deuteriumatoom (H-2 = D-2) is een isotoop van het waterstofatoom (H-1) omdat het ook 1 proton heeft. Het atoomnummer ''Z'' van het deuteriumatoom is zoals dit van het waterstofatoom 1. Het aantal nucleonen (protonen en neutronen) van het deuteriumatoom bedraagt 2.
Het massagetal ''A'' van het deuteriumatoom bedraagt 2, dit van het waterstofatoom 1. Het aantal neutronen ''N'' van het deuteriumatoom bedraagt ''A'' – ''Z'' = 2 – 1 = 1.
 
**'''''N'' = ''A'' - ''Z'''''
 
We maken nog een neutron en voegen dit aan de kern toe. De derde isotoop van het waterstofatoom is het tritiumatoom (H-3 = T-3) dat niet stabiel is. Dit is radioactief. Een radioactief atoom vertoont radioactief verval. Er zijn dubbel zoveel neutronen als protonen en dat is geen evenwichtige toestand. Het atoomnummer ''Z'' van het tritiumatoom is zoals dit van het waterstofatoom 1. Het aantal nucleonen (protonen en neutronen) van het tritiumatoom bedraagt 3. Het massagetal ''A'' van het tritiumatoom bedraagt 3. Het aantal neutronen ''N'' van het tritiumatoom bedraagt ''A'' – ''Z'' = 3 – 1 = 2. We maken een proton met 1 down quark en 2 up quarks.
 
Als dit proton in de kern toegevoegd wordt dan krijgen we een heliumion (He<sup>+</sup>). Er zijn 2 protonen en 2 neutronen in de kern. Er is 1 elektron op de eerste schil rond de kern. Het ion is niet neutraal omdat er 2 protonen zijn en slechts 1 elektron. We voegen een elektron toe op dezelfde schil als het eerste elektron om een heliumatoom (He-4) te krijgen. We maken nog een neutron en voegen dit aan de kern toe. We krijgen een tweede isotoop van het heliumatoom.
 
He-5 is radioactief omdat er 3 neutronen en 2 protonen zijn in de kern. En dat is ook geen evenwichtige toestand. Een toestand waarbij er meer protonen zijn in de kern dan neutronen is ook niet zo stabiel.
 
Fundamentele wisselwerkingen beschrijven en in verband brengen met structuren en energietransformaties. Fundamentele natuurkrachten zijn gravitatiekracht, elektromagnetische kracht, zwakke en sterke kernkracht.
 
Bij de beschrijving van de atoomkern de sterke kernkracht vergelijken met de andere fundamentele krachten wat betreft de dracht en de sterkte.
 
De stabiliteit van een atoomkern heeft te maken met de krachten tussen de nucleonen. Protonen stoten elkaar af omdat ze een gelijksoortige lading hebben (elektromagnetische kracht). Er moet nog een andere kracht zijn die aantrekkend is opdat de kern stabiel zou zijn. Deze kracht tussen de nucleonen is de (sterke) kernkracht. Vandaar dat er niet alléén protonen maar ook neutronen in de kern moeten aanwezig zijn om die met elkaar in evenwicht te houden. Tussen de positieve protonen in de kern en de rond de kern ronddraaiende negatieve elektronen is er een aantrekkende kracht (elektromagnetische kracht) die zorgt voor de middelpuntzoekende kracht. Zo is ook het atoom stabiel.
 
Binnen de kern zijn de (sterke) kernkrachten overheersend, buiten de kern zijn het de elektromagnetische krachten. De elektromagnetische krachten nemen af met de tweede macht van de afstand, de kernkrachten met een hogere macht dan twee van de afstand. De sterke kernkracht of sterke wisselwerking is de sterkste van de vier fundamentele natuurkrachten uit de natuurkunde. Naast de (sterke) kernkracht en de elektromagnetische kracht hebben we nog de (zwakke) kernkracht en de gravitatiekracht.
 
Er kunnen nog meer elektronen, protonen en neutronen toegevoegd worden bij de vorige simulatie tot we een koolstofatoom (C-12) opgebouwd hebben.
 
Maar feitelijk hebben we nu al voldoende stof vergaard om een hoofdstuk van een klassieke cursus te lezen over kernfysca die te vinden is op het (inter)net.
 
We houden het voorlopig maar bij
#Moleculen, elementen en atomen
#De opbouw van een atoom
#Isotopen, isobaren, nucliden
 
*[http://mpbundels.mindef.nl/35_serie/35_310/hoofdstuk_2.htm Cursus]
 
==Massadefect==
Informatie afkomstig van https://nl.wikibooks.org Wikibooks NL.
Wikibooks NL is onderdeel van de wikimediafoundation.