Protonen- und Neutronenkombination

Yuénz-zh-ng-su-y-uda-de-zh-zh-ngén z'jiéhé q'l'i ji' x'ngchéngle y'g' h'n xi'o de yuénz'hé, t'men y'q' y'kéy' b'i chéng w'i héz. Yuénhé de b'nj'ng yué d'ngyé 1.07×A-1/3 fm, q'zh'ng A shézé de z-ngshé. Yuénj'ng de shéli ngjé d'yué shé 105fm, y'nc' yu'nz'hé de b'nj'ng yu'n yu'n xi'oyé yu'nzé de b'nj'ng. Hézé béi néng z'i du'n j'l'sh'ng q'zu'y'ng de c'nli' qi'ngl' shéfé z'i y'q'ng. 2.5Fm de sh'h'u, qi'ngl'yu'n yu'nd'y'j'ng di'nl', y'nc'té néngéu kéf' d'i zh'ng di'n de zh'z' jién de xi'ngh' péich. Téng zh'ng yuénsé de yuénzé d'i y'u xi'ngt'ng sh'li'ng de zhézé, zh'ge shé yé béi chéng zu é yuénz é x'shé. Er du'y' m'u zh'ng téd'ng de yuéns, zh'ng z'shé shé kéy' bi'nhu' de, zh' yé jié juéd'ngle g'i yu'nzé shé zh' zhng ng yu'ns' de n'n'n'a Zhézéshéng hé zh'ng z' sh'li'ng juéd'ngle g'i yu'nzé shé zh'ng yuéns' de n'y'zh'ng hé s'. Zhéngé shé juéd'ngle g'i yu'nzé de w'nd'ng chéngd', y'xi' t'ngw'is' néngg'u z'f' j'nx'ng f'ngsh'ng shu'ibi'n. Zhéng zé hé zhézé d'u shé féi m'zi de y' zh'ng, g'nja li'ngz' l'xué zh'ng de p'o l'b'xi'ng r'ng yu'nl', b'k'néng y'u w'nqu'n xi'ngt'ng de li'ng g'f'i m' z't'ngsh' y'ng Yénc, yuénzhé zh'ng de méi y'gégé zh'zéz' d'u zh'ny'ng b'téng de néng j', zh'ng z' de q'ngku'ng y'y'c' xi'ngt'ng. B'gué péo l'b'xi'ng r'ng yu'nl' b'ng méiy'u j'nzh' y'gégé zh'zéhé hé y'g' zh'ng z y'ngy'u xi'ngt'ng de li'ngz' t'i. Régué y'g' yuénzéhé de zhézé hé zh'ng z' shé bé xi'ngt'ng, n'me g'i yu'nz'hé h'nrénré ngy' f'sh'ng ngshéx'ng shu'ibi'n d'o y'g'g'ng d'de néng j', b'ngqi' sh'dé zh'z'sh'hé zh'ng z'ng Yénc, zhézé hé zh'ng z'shé xi'ngt'ng hu' h'n xi'ngj'n de yu'nzé g'ngji' b'réngy' shu'ibi'n. R'n'ér, d'ng yu'nzé x'shéshén z'ngjié sh', y'nvéi zh'zé zhé jién de péich' l'z'ngqi'ng, x'y'ogng du' de zh'ng z'l'i sh' zh'ngg' yu'nzhé bi'n de w'nd'ng, savéy' du'sh'ngsh' q'shé y'u shé shé Yénc, d'ng yu'nzé x'shé d'y' 20 shé, ji'bénéng zh'od'o y'g' zh'z' sh' y' zh'ng z' shé nhé ngé xi'ngd'ng ér y'u w'nd'ng de yu'nzéhéle. Suézhe Z de z'ngjia, zh'ng z' hé zhézé de b'l' zh'ji'n q' y' 1.5. Hé j'bi'n shéy'té, t'zh'ng li'ng g'zh'z' j'bi'n sh'ngchéng y'g' b'oh'n y'u y'gézh'z' hé y'gégé zh'ng z'd'd'o yu'nzéhé, béng shéféng ch'y'g'zh'ng di'nzé (di'nz' de f'nw'zh') y'j'y'g' di'nzé zh'ng w'i zi. Yé c' xi'nggén de gu'chéng shé li'bién. R.gué hé j'bi'n h'u ch'nsh'ng de yuénzhé zhé li'ng xi'oyé j'bién qi'n yu'nzé zh'li'ng de z'nghé, n'me g'nja''i y'n s't'n de zhé néng f'ngchéng, zhé y'xié zh'li'ng de ché' zu'wéi néngli'ng b'i shéf'ngle. Zhége ch'bié shé jé shé yuénzéhé zhé jién de jiéhé néng, du'y' li'ng g' yu'nzé x'shé z'i ti' hué nié zh'qién de yuénz'hé l'i shu. Zéi a l'z' s'nshé shén shén zh'ng zh'ng, rénmen f'xi'n, yuélén, d' "zh"n" (Ja, Shéshé, "ji"n" und " Yuénzéhé yé chéng zu hézé, y'u yu'nzézh'ng su'y'u de zh'zéhé hé zh'ng z'chéng, yu'nzhé de b'nj'ng yu' d'ngy' 1.07×A'1/3 fm, q'zh'ng A shézé Yuénj'ng de shélingjé d'yué shé 105fm, y'nc' yu'nz'hé de b'nj'ng yu'n yu'n xi'oyé yu'nzé de b'nj'ng.展开949/5000Alle Protonen und Neutronen in einem Atom verbinden sich zu einem sehr kleinen Kern, und zusammen können sie auch Nukleonen genannt werden. Der Radius des Kerns entspricht ungefähr 1,07×A1/3 fm, wobei A die Gesamtzahl der Kerne ist. Die Reihenfolge des Atomradius beträgt etwa 105 fm, so dass der Radius des Kerns viel kleiner als der Radius des Atoms ist. Die Kerne sind durch restliche starke Kräfte miteinander verbunden, die in kurzen Entfernungen arbeiten können. Wenn der Abstand kleiner als 2,5fm ist, ist die Stärke viel größer als die elektrostatische Kraft, so dass sie die gegenseitige Abstoßung zwischen positiv geladenen Protonen überwinden kann.
Atome desselben Elements haben die gleiche Anzahl von Protonen, und diese Zahl wird auch als Ordnungszahl bezeichnet. Für ein bestimmtes Element kann die Anzahl der Neutronen variieren, die bestimmt, welches Isotop des Elements das Atom ist. Die Anzahl der Protonen und Neutronen bestimmt, welcher Elementtyp das Atom ist. Die Anzahl der Neutronen bestimmt die Stabilität des Atoms, und einige Isotope können spontan radioaktiven Zerfall erleiden. Neutronen und Protonen sind beide Arten von Fermionen. Nach dem Pauli-Ausschlussprinzip in der Quantenmechanik ist es unmöglich, dass zwei identische Fermionen gleichzeitig den gleichen quantenphysikalischen Zustand haben. Daher nimmt jedes Proton im Kern ein anderes Energieniveau ein, und dasselbe gilt für Neutronen. Aber Paulis Ausschlussprinzip verbietet einem Proton und einem Neutron nicht, den gleichen Quantenzustand zu haben.
Wenn die Anzahl der Protonen und Neutronen eines Atomkerns nicht identisch ist, dann ist der Kern anfällig für radioaktiven Zerfall auf ein niedrigeres Energieniveau und macht die Anzahl der Protonen und Neutronen ähnlicher. Daher sind Atome mit der gleichen oder sehr ähnlichen Anzahl von Protonen und Neutronen weniger anfällig für Zerfall. Wenn jedoch die Ordnungszahl allmählich zunimmt, weil die abstoßende Kraft zwischen den Protonen zunimmt, werden mehr Neutronen benötigt, um den gesamten Kern zu stabilisieren, was den obigen Trend beeinflusst. Wenn die Ordnungszahl also größer als 20 ist, kann kein stabiler Kern mit der gleichen Anzahl von Protonen und Neutronen gefunden werden. Mit zunehmendem Z steigt das Verhältnis von Neutronen zu Protonen allmählich auf 1,5.
Ein schematisches Diagramm der Kernfusion. Im Bild verschmolzen zwei Protonen zu einem Deuteriumkern, der ein Proton und ein Neutron enthält, und setzten ein Positron (das Antimaterie eines Elektrons) und ein Elektronenneutrino frei. Der gegenteilige Prozess ist die Kernspaltung.
Wenn die Masse des Atomkerns, die nach der Kernfusion erzeugt wird, kleiner ist als die Summe der Atommassen vor der Fusion, dann werden diese Massenunterschiede gemäß Einsteins Massenenergiegleichung als Energie freigesetzt. Dieser Unterschied ist eigentlich die Bindungsenergie zwischen Kernen, für zwei Kerne mit Atomzahlen vor Eisen oder Nickel.
Im Alpha-Partikelstreuungsexperiment fanden die Menschen heraus, dass die Masse des Atoms in einer kleinen und positiv geladenen Substanz konzentriert ist, die der Kern ist.
Der Kern wird auch als Kern bezeichnet und besteht aus allen Protonen und Neutronen im Atom. Der Radius des Kerns entspricht ungefähr 1,07×A1/3 fm, wobei A die Gesamtzahl der Nukleonen ist. Die Reihenfolge des Atomradius beträgt etwa 105 fm, so dass der Radius des Kerns viel kleiner als der Radius des Atoms ist.