Dag Vivienne,

Ik denk dat ik wel weet wat hiermee bedoeld wordt, maar ik durf die gedachten hier eigenlijk niet neer te zetten uit vrees de verwarring groter te maken. Kom a.u.b. eens even terug met iets meer informatie:

- welke opleiding/klas?

- Het stukje tekst uit je boek of schrift waarmee ze tot die formule komen.

En dan weet ik zeker dat we tot een duidelijk antwoord kunnen komen.

Groet, Jan

Nou we moeten het massadefect van atomen kunnen berekenen om ook de bindingsenergie te kunnen bereken die in onze formule : e=a.931,5MeV is. Ook hiervoor heb ik die a nodig. In mijn cursus had ik iets opgeschreven over een aantal kg maar ik ben er zeker van dat dat niet klopt.

Ik zit in het vijfde middelbaar in belgië op school, ik volg een vwo-opleiding.

Dankjewel dat je me wil helpen, ik heb morgen examen en ik was nogal in paniek.

Op het gevaar af verder te gaan dan je boeken dan, en kom maar terug met waar je helemaal nieuwe dingen tegenkomt:

Een u is 1/12 deel van de massa van een 12C-atoom. De kern van een 12C-atoom bestaat uit 12 kerndeeltjes, nl. 6 protonen en 6 neutronen. Je zou dus kunnen stellen: de massa (m) van een atoom is het aantal kerndeeltjes (a) vermenigvuldigd met de massa per kerndeeltje (u). Misschien dat jij dit zo simpel mag stellen, m=a·u 

In de preciezere werkelijkheid is het een tikje ingewikkelder: één los proton heeft een massa van 1,007276 u, één los neutron heeft een massa van 1,008665 u. Ga je nou met 6 van elk een kern van een C-atoom bouwen, dan zou dat een totale massa van 12,095646 u moeten hebben. De atoommassa van 12C is echter slechts 12 u (in dit geval per definitie). Er is dus 0,095646 u "verdwenen".

Bij het "verdwijnen" van 1 u aan massa komt inderdaad 931,5 MeV aan energie vrij. Bij de vorming van een 12C-atoom uit de losse protonen en neutronen komt dus per gevormd 12C atoom 0,095646 (u) x 931,5 (MeV/u) = 89 MeV aan energie vrij. Ofwel, in jouw termen, e = a·u betekent dan : energie (e) = het aantal verloren kerndeeltjes (a) x de energie per kerndeeltje (931,5 MeV). a hoeft hier dus geen geheel getal te zijn

Ik denk dan ook dat jouw m = a·u  en e = a·931,5 MeV  licht versimpelde vormen van dit verhaal zijn. Kun je hiermee weg?

Groet, Jan

ik heb de oplossing gevonden. Nog bedankt voor je reacties.
De a die ik moest hebben is te vinden door
(aantal protonen*massa protonen+aantal neutronen*massa neutronen)-massa van het gehele atoom.

 

Juist.

 

Dag Vivienne, Jan,
Vivienne schrijft in haar inzending getiteld "formule" dat a gelijk is aan (aantal protonen*massa protonen+aantal neutronen*massa neutronen)-massa van het gehele atoom.
Is dat wel juist? Nemen we aan dat met a wordt bedoeld de hoeveelheid massa, uitgedrukt in de atomaire massaeenheid (=u), dus a is het aantal u dat verdwijnt bij de vorming van de kern uit losse protonen en neutronen. Dan lijkt mij de juiste uitdrukking te zijn:
a=(aantal protonen*massa van een proton) plus
(aantal neutronen*massa van een neutron) minus
(massa van de gevormde KERN)
Het verschil zit hem in de staart: de door Vivienne genoteerde massa van het gehele atoom omvat ook de massa van de elektronen, en dat lijkt me niet correct. Of heb ik het mis?
Vivienne, succes met het examen...
Groeten, Jaap Koole

terechte opmerking van Jaap. Rustmassa elektron is volgens BINAS 0,00054858 u. Nou werken jullie in België niet met BINAS, dus best kans dat je allemaal iets andere cijfers krijgt, of dat jij alleen massa's van KERNEN en niet van ATOMEN op je examen gegeven krijgt.

succes. Jan

Beste Jan, Jaap,

Wat een spannend onderwerp. Jullie hebben wel gelijk dat de electronen er ook bij horen. Maar het is natuurlijk wel een klein getal. Voor koolstof vond Jan een massadefect van 0.09. Heel wat meer dus dan de massa van een electron. En dan gaat het bij kernenergie om zwaardere atomen met een veel groter massadefect.

Groet. Oscar

Dag Oscar,
Of het van belang is rekening te houden met de massa van de elektronen, kan ieder voor zich beoordelen.
Persoonlijk vind ik het in de eerste plaats belangrijk vanwege het inzicht dat een kern niet hetzelfde is als een atoom. Bij een centraal examen vwo in Nederland is er een grote kans dat scorepunten worden afgetrokken als de leerling dit inzicht niet laat blijken en voorbijgaat aan de bijdrage van de elektronen.
In de tweede plaats is de bijdrage van de elektronen naar mijn mening getalsmatig niet zeer klein. Bij C-12 is de massa van de zes elektronen 3,3% van de bindingsenergie van de kern. Bij U-235 is de massa van de 92 elektronen 2,6% van de bindingsenergie van de kern. Bij zulke berekeningen worden gewoonlijk alle beschikbare significante cijfers meegenomen. Binas vermeldt de atoommassa van U-235 bij voorbeeld in 8 significante cijfers. Tegen die achtergrond is een verschil van 2,6% mijns inziens te veel om te verwaarlozen.
Groeten, Jaap Koole

Hallo,

Ik heb een vraagje. Ik moet de bindingsenergie berekenen van een kern met 8 nucleonen.

Nou weet ik dat de bindingsenergie het massadefect is tussen de massa van de losse nucleonen en het atoom.

Echter wwet ik alleen dat er 8 nucleonen. Ik ga ervanuit dat dit 4 protenen en 4 neutronen zijn. Dus 4x1,007276 u + 4x 1,008665= 8,063764u. Maar nu loop ik vast, want ik weet niet wat de massa is van het atoom als geheel. is dat dan 8x waterstof atoom? dus 8x1007825=8,0626.
Is dan het massa verschil 8,063764-8,0626=0.001164u? En dus de bindingsenergie 0,001164x 931,49=1,08425 MeV?

Rob

Dag Rob,

als jouw kern 4 protonen heeft, dan weet je ook wat de kernlading van die kern is. En als je dat weet kun je in de BINAS (tabel 25) opzoeken wat de massa van het bijbehorende atoom is.  In die tabel kun je ook zien dat er in totaal drie kernen zijn die uit 8 kerndeeltjes bestaan.

Overigens moet je wel opletten dat je electronen-massa's niet vergeet. Het getal 1,007276 u is de massa van een geisoleerd proton (dus zonder elektron), terwijl in tabel 25 de atoom-massa's (met elektronen) straan.

Duidelijk zo?

Groeten,

Bert

Hoi Bert,

Allereerst bedankt voor je reactie, maar ik heb nog 1 blind vlekje. Ik weet even niet wat de kern lading is als er 4 Protonen zijn en dan de koppeling naar tabel 25.
Ik heb inderdaad al naar tabel 25 gekeken, maar daar staan een aantal met massa getal 8 en allemaal net anders achter de komma.

Hoi Bert,

Ik denk dat ik het uitgedokterd heb.

Ik denk dat mijn atoom Be is, want het massagetal A=8 en atoomnummer z=4. Dan moet het het isotoop Berrylium 4,8 zijn.
En dan heb ik via tabel 25 dat de gebonde atoommassa 8,005305 u zijn.

Klopt dit zo?

Rob

Dag Rob,

dat klopt.

Bert

Bert,

Bedankt voor je hulp.

Groet,

Rob

Beste allemaal,

Een interessant onderwerp vind ik het ook, daarom koos ik ervoor om mijn profielwerkstuk over kernenergie en -splijting te houden. Maar daar kom ik ook flink mee in de knoop. Ik heb met wat informatie en berekeningen de massa van een uraan-235 die voor de hand zou liggen berekent. De uitkomst was 236,96u. Maar uit metingen blijkt dat de massa dus 235,043u is. Oftewel, de atoom is in de praktijk lichter! Ik zou verwachten dat als je dat gaat splijten, de massa van de splijtproducten samen die 236,96u zou bevatten. Dat zou betekenen dat er massa bijkomt. Maar volgens de relativiteitstheorie E=mc² zou het dus energie moeten kosten om het te splijten. Maar waar komt die warmte dan van daan als je het splijt? De link onderin dit bericht geeft ook weer dat de massa in de praktijk lichter is dan de theorie.

Bij voorbaat dankt, Thomas

http://nl.wikipedia.org/wiki/Massa-energierelatie#Het_massadefect_van_de_atoomkern

Kernsplijting is geen kernfusie-achterstevoren. Er wordt geen massa bijgemaakt (http://nl.wikipedia.org/wiki/Kernsplitsing)

Bij fusie is de nieuwe kern lichter dan de losse delen en die energie wordt met E = mc² uitgestraald.

Bij splijting hebben we met een instabiele kern te maken die uiteen valt in twee of meer delen die tezamen minder wegen dan de zware kern. Dit massaverschil wordt ook als E = mc² uitgestraald.

In de zware kern worden de twee delen door een bindingsenergie bijeen gehouden. Deze energie toont zich als extra massa in de zware kern. 

Maar een beetje extra energie (botsing met een neutron) is genoeg om de beide delen van elkaar te scheuren en de bindingsenergie vrij te maken. Die extra energie is het noodzakelijke zetje om de splitsing te activeren (en de extra energie blijft uiteindelijk ook vrij beschikbaar)

Beste Theo,

Bedankt voor je uitleg, mijn docent natuurkunde hielp mij vandaag ook. En het is mij nu alles bijelkaar gelukkig duidelijk geworden.

mvg Thomas Venema

Beste Theo,

Een vergissing, ik weet nu dat het niet de bindingsenergie is die de straling uit gaat zenden als er U235 gespleten wordt, en dat de producten wel lichter zullen zijn. Maar welke deeltjes veranderen dan wel in de warmte die ontstaat?

Bij voorbaat dank Thomas Venema

Dag Thomas,

er worden geen deeltjes omgezet in energie.

De potentiële energie van alle kerndeeltjes t.o.v. elkaar is in de dochterkernen lager dan in de moederkern.

Vergelijk met een appel van 0,5 kg die op 10 m hoogte boven eht aardoppervlak in een boom hangt. De appel valt en blijft op 7 m hoogte in een tak hangen. De potentiële energie van het appel/aardesysteem is nu met mgh= 0,5 x 10 x 3 = 15 J afgenomen.

Er is 15 J aan energie vrijgekomen, maar de appel is nog steeds de appel en de aarde nog steeds de aarde. De deeltjes zijn er nog, hun energietoestand is wat veranderd.

Zouden we ná de val de totale massa van aarde en appel gaan bepalen dan zouden we constateren dat die een klein beetje is verminderd, met 15/c² kg om precies te zijn.

(evengoed betekent dit dat de bindingsenergie is toegenomen. Let wel, bindingsenergie is een slecht verzonnen naam, want ze is gedefinieerd als de energie die WIJ nodig hebben om een kern tot in zijn losse deeltjes uit elkaar te peuteren, in het geval van de appel en de aarde zou dat de energie zijn die nodig is om de appel zó ver van de aarde te brengen dat de aantrekkingskracht tussen aarde en appel 0 geworden is. )

komen we zo weer een stapje dichterbij?

Groet, Jan

Beste Jan,

Bedankt voor uw reactie, als ik uw verhaal dus samen vat zou dit het resultaat zijn:

De bindingsenergieën, dus eigenlijk energie die nog in de elementen gestopt moet worden om de deeltjes uit elkaar te halen, van de eindproducten na de reactie is hoger, oftewel, er is energie vrijgekomen.

Juist?

Hartstikke bedankt. Thomas Venema

juist. De bindingsenergie is toegenomen, de opgetelde energietoestanden van de eindproducten van het het deeltje is dus afgenomen t.o.v. de energietoestand van het oorspronkelijke deeltje.

maar afgezien van de mogelijkheid dat een neutron veranderd is in een proton en een elektron (of andersom) en het mogelijke verschijnen van wat exotischer deeltjes als neutrino's e.d. zijn er geen deeltjes verdwenen, laat staan in energie omgezet.

Geweldig!

het maakt me een beetje euforisch om eerlijk te zijn. Het is best unieke theorie.

Maar zou het eigenlijk wel mogelijk zijn, afgezien van de foton als dat wordt geabsorbeert door een stof, om deeltjes zoals elektronen of zelf protonen in andere dingen om te zetten?

mvg Thomas Venema

Thomas Venema, 30 nov 2011

Geweldig!

het maakt me een beetje euforisch om eerlijk te zijn.

dan moet je een beetje gaan oppassen, want dan nadert het moment dat je er allerlei gekke fantasieën bij gaat krijgen en onvermijdelijk foute conclusies gaat trekken.

Als je eenmaal de mallotig lijkende wereld van de leptonen, quarks, mesionen en baryonen in duikt gebeuren er allerlei "vreemde" dingen.

Ik wil niet pretenderen daarvan allemaal voldoende te begrijpen, laat staan dat hier of elders allemaal te kunnen gaan uitleggen. Sorry. Dat wordt heavy stuff, mijn pet te boven.

groet, Jan

Beste Jan,

Nu ben ik bezig met het creëren van een voorbeeld. Ik vertel dat ik op een U235 atoom een neutron stuur, waardoor het splijt in Kr92 en Ba141, dat zou betekenen dat er drie nucleonen verloren gaan echter, er komen drie losse neutronen vrij. Nou wil ik de massa van de producten berekenen en laten zien dat de bindingsenergiën van Ba141 en Kr92 samen groter zijn dan die van U235, mbv het feit dat het product lichter is. Moet ik dan die twee losse neutronen die uit het U235 vrijkomen dan bij de som optellen? (Ik ga er vanuit dat die ene neutron die ik dan op U235 zou schieten sowieso niet mee moet rekenen omdat dat een bijproduct is)

bij voorbaat dank Thomas Venema

Net als bij scheikundereacties moet je een kloppende reactievergelijking opstellen, en die krijg je niet kloppend als je die vrijkomende neutronen NIET meerekent toch?  

Vanzelfsprekend, maar toch vond ik het verstandig om er naar te vragen. Maar nog een onbeantwoordde vraag; is het nou mogelijk om dergelijke elementen als complete elektronen omtezetten in warmte, los van de fotonen die door stof woorden geabsorbeerd.

Bedankt. Thomas Venema

alles met een rustmassa moet je wel degelijk meerekenen. elektronen dus ook.

 

 

Thomas Venema, 30 nov 2011

is het nou mogelijk om dergelijke elementen als complete elektronen omtezetten in warmte

De vraag snap ik niet helemaal denk ik: in theorie kan alle materie met een rustmassa (en elektronen hebben die, fotonen niet) worden omgezet in energie (E = mc²) en die energie kan geheel als warmte worden gebruikt.

Maar een elektron laat zich niet "zomaar" omzetten in warmte. Zoals geen enkel deeltje dat "zomaar" doet. Zo min als kernsplitsingsproducten in energie overgaan. Het aantal kerndeeltjes blijft gelijk voor en na de splitsing maar zit nu in 2 of meer eindproducten ipv in 1 instabiele kern  (de "reactievergelijking" klopt) maar bindingsenergie van de instabiele kern wordt uitgestraald.

Een electron gaat in energie over (annihileert) meestal alleen als het zijn tegendeeltje tegenkomt, het positron. Dan gaat de 2m_e aan massa van beide deeltjes e^- en e⁺ in puur energie over.

Beste Jan van de Velde,

In mijn presentatie zou ik u graag als bron willen vermelden, mag dat?

En zo ja, heeft u een titel, zoals dr(s). f ir. of iets dergelijks. En als ik dan zo een titel mag geven, welke studie hoort daar dan bij?

Bij voorbaat dank Thomas Venema

Dag Thomas,

Wij hebben geen onderzoek gedaan dat aan de basis van jouw werkstuk ligt, wij hebben je op zijn best geholpen je stof beter te begrijpen door op een paar gerichte vragen van je in te gaan. Onze discussie kan dus lastig een "bron" worden genoemd. Als je ons al wil vernoemen lijkt me dat beter gedaan met een korte vernoeming "moderatoren van de vraagbaak van natuurkunde.nl " of zoiets in je dankwoord o.i.d. ?

Dan, onze titels etc lijken mogelijk autoriteit te verlenen aan die discussie, maar dat is een veel gemaakte fout. Het is niet omdat professoren iets beweren dat het ook wáár is. Zelfs de illustere Sir Isaac Newton hield zich bezig met zaken als astrologie en alchemie, en wat hij op dat gebied schreef zal dus toch echt, ondanks het diepste respect dat hij verdient met zijn werk op bijvoorbeeld het gebied der mechanica, naar het rijk der fabelen moeten worden verwezen. 

Als je erop staat onze titels en antecedenten te kennen wil ik je die wel mailen, maar mij lijkt het overkill.

Groet, Jan

Beste van de Velde,

Hartstikkebedankt voor alle informatie die u mij verschaft heeft. Ik ben nu met een stukje bezig of Thorium. Het lijkt alleen maar positivie kanten te hebben, zoals dat de vorraad 3 keer hoger is dan die van uranium, en dat er geen kernwapens mee gemaakt kunnen worden omdat er geen plutonium ontstaat maar wel U233. Zit er dan geen addertje onder het gras? Als je bijvoorbeeld weet dat U233 het product is, en ik kijk naar de beroemde bindingsenergie grafiek, dan vraag ik mij af of er dan wel zo veel energie vrijkomt als bij het splijten van U235.

Bij voorbaat dank Thomas Venema

Dag Thomas,

Ik weet dat het kan, en dat er instllaties draaien en gedraaid hebben. Maar verder, alles wat ik hierover wil weten moet ik ook van internet halen.

Dat wordt dus een uitgebreide oefening in googlen, in het Engels wel te verstaan, relevante informatie knippen/plakken uit vele bronnen, op een of andere wijze de zin van de onzin zien te scheiden en vervolgens je hoofdstuk schrijven op basis van dát waarover zowel kennelijke vóór- als tegenstanders het in grote lijnen eens schijnen te zijn. Kortom, literatuuronderzoek.......

 

• Als je bijvoorbeeld weet dat U233 het product is, en ik kijk naar de beroemde bindingsenergie grafiek, dan vraag ik mij af of er dan wel zo veel energie vrijkomt als bij het splijten van U235.

Als ik je "probleem" hiermee goed begrijp: ²³³U is niet het (eind)product. ²³²Th wordt 233Th via neutronvangst en vervolgens ²³³U via beta-verval (neutron wordt proton). Tot hier toe kost het energie. Het is vervolgens het verval van ²³³U dat de energie oplevert (plus de neutronen om meer thorium tot uranium te maken).

http://en.wikipedia.org/wiki/Uranium-233#Energy_released

Groet, Jan

Beste van de Velde,

 

Bedankt voor je reactie. Momenteel houd ik me nu bezig met de kernkracht. Maar ik kan maar geen verklaring bedenken waarom de massa van een atoom in praktijk dus minder is door die kernkracht dan het in theorie zou moeten zijn. Met in theorie bedoel ik de massa van alle losse protonen, neutronen en elektronen bijelkaar opgeteld. Is dat in de hele wetenschap nog niet bekend, of zou u mij hier ook mee kunnen helpen?

Ook probeer ik een soort grafiek te zoeken zoals die van de bindingsenergie, maar dan over de mate van de kernkracht. Die is, zo gok ik, niet lineair zoals die van de afstotende kracht van de lading, anders zouden er gigantische atomen ontstaan of kan de atoom niet groter worden dan die van het waterstof. Begrijpt u wat ik probeer duidelijk te maken?

Bij voorbaat dank Thomas Venema

Thomas Venema, 1 jan 2012

 Maar ik kan maar geen verklaring bedenken waarom de massa van een atoom in praktijk dus minder is door die kernkracht dan het in theorie zou moeten zijn. Met in theorie bedoel ik de massa van alle losse protonen, neutronen en elektronen bijelkaar opgeteld. Is dat in de hele wetenschap nog niet bekend, of zou u mij hier ook mee kunnen helpen?

 

Dat is nou precies wat we besproken hebben op 30 november (zie een hele ris berichten hierboven). Het is onder andere in dát krachtveld dat kerndeeltjes een grotere of kleinere potentiële energie ten opzichte van elkaar krijgen, wat de kern als geheel een grotere of kleinere energie-inhoud geeft, meetbaar via ΔE=Δmc². 

Thomas Venema, 1 jan 2012

Ook probeer ik een soort grafiek te zoeken zoals die van de bindingsenergie, maar dan over de mate van de kernkracht. Die is, zo gok ik, niet lineair zoals die van de afstotende kracht van de lading, anders zouden er gigantische atomen ontstaan of kan de atoom niet groter worden dan die van het waterstof.

Of kernen intact blijven heeft weinig met al of niet lineair zijn van krachten te maken, maar met een evenwicht tussen afstotende en aantrekkende krachten op zekere afstanden.

We moeten behoorlijk de quantummechanica induiken om nabij de werkelijkheid te komen, en dan hebben we het over de zg Yukawa potentiaal.  De ins en outs daarvan gaan me boven de pet.

Maar om je een idee te geven, sterk vereenvoudigd zou je je een kerndeeltje kunnen voorstellen als een rubberballetje, en dan gaan we daar wat krachten bij bedenken.

Kijk mee in de afbeelding.

Breng twee balletjes dichter bij elkaar dan hun diameter en een veerkracht (1, blauwe lijn) zal ze uiteenduwen. Die kracht is heel sterk bij grotere indeuking, maar zodra de balletjes elkaar net niet meer raken is die al 0. Als alleen die kracht er zou zijn zouden balletjes nooit in elkaars sfeer blijven, en eenmaal los zou er ook niets zijn om ze bij elkaar te houden. Typisch rubberballetjesgedrag.

Nu bedenken we een kracht die heel erg op de sterke kernkracht lijkt (2, rode lijn). We steken bijvoorbeeld een paar (bijzondere) magneetjes in onze rubberballetjes, sterk aantrekkend op korte afstand, maar al nagenoeg onmerkbaar op 3 baldiameters.   

Tel die twee krachten bij elkaar op tot de lila lijn (3 resultaat). We zien dan een evenwicht van krachten (aantrekking = afstoting, resultaat = 0) bij een indeuking tot ongeveer 0,8 baldiameters.

Geef nou je balletjes nog bijvoorbeeld een elektrische lading, zodat ze elkaar gaan afstoten. Sterk maar niet héél sterk op korte afstand, en op grotere afstand nog steeds duidelijk merkbaar (4 elektrisch) De groene lijn geeft die kracht weer op elke afstand.

Tel tenslotte het tussenresultaat 3 van daarnet op met deze nieuwe kracht, en het eindresultaat is de zwarte lijn.

Laten we nu eens twee balletjes van grote afstand naar elkaar brengen. Op grotere afstand merken we netto een afstotende kracht, eerst klein, maar groter wordend tot een afstand van 3 baldiameters. Doorduwen maar, kracht 2 begint mee te helpen, en op 1,6 baldiameters in ons plaatje hoeven we zelf niet meer mee te helpen, onze rubberballetjes gaan nu vanzelf naar elkaar toe, raken elkaar en deuken zelfs nog een beetje in.

Let op, zonder externe krachten zullen onze balletjes nu dus tot in de eeuwigheid bij elkaar blijven. We hebben een stabiele kern van twee balletjes, en er is een behoorlijke klap nodig om dat weer los te slaan.

Kon je dit verhaal volgen?

Groet, Jan

Beste van de Velde,

Dit verhaal is best eenvoudig te volgen vind ik. Ik zit echter met één vraagje. De sterke aantrekkingskracht in jouw grafiekje, kracht 2, is de aantrekkingskracht van de kernkracht. Is dat de kracht van beide deeltjes samen, of is dat van één van de twee? Ik ga er van uit dat het van beide samen is, anders klopt het niet. Dit vraag ik om er gewoon zeker van te zijn. Hartstikke bedankt voor dit grafiekje. Ik wilde al eerder reageren op een berichtje van je, maar die kwam helaas niet aan. Daarin zei ik o.a. gelukkig nieuwjaar!

met vriendelijke groet Thomas Venema

Of het de kracht van beide deeltjes samen is, is een beetje een vreemd gestelde vraag. Een kracht wordt altijd dóór iets uitgeoefend op iets anders. Voor een appel die aan een boom hangt geldt net zo goed dat de aarde (zwaarte)kracht op de appel uitoefent als andersom de appel op de aarde. Bij twee magneten of twee geladen voorwerpen kun je ook niet stellen dat de ene een kracht uitoefent op de andere, er bestaat een kracht tussen de twee.

 Het is een kwalitatieve voorstelling van het krachtenspel als je twee kerndeeltjes bij elkaar probeert te brengen, en legt uit waarom het moeite kost om ze bijeen te brengen, en tevens waarom het moeite kost om ze weer uiteen te krijgen als ze eenmaal bijeen zijn.

 Probeer je nou eens bijvoorbeeld een dertigtal van die balletjes in te denken, bij elkaar als voetballen in een net. Die kunnen nooit meer allemaal tegen alle andere aan liggen. De afstanden worden zo groot dat ze dus niet meer door alle andere balletjes worden aangetrokken (residuele sterke kernkracht werkt maar over korte afstand) maar lang niet groot genoeg om de afstotende elektrische krachten te verwaarlozen.

 In de realiteit komt het erop neer dat voor kernen die "groeien" vanaf waterstof tot ijzer "krachtwinst" valt te behalen door groter te worden, en vanaf ijzer tot lood (82) en bismuth (83) het totaalsommetje minder en minder gunstig wordt totdat voorbij atoom nummer 83 het sommetje van alle afstotende en aantrekkende krachten tussen alle deeltjes in de kern dusdanig wordt dat een (klein) tik(je) voldoende is om de boel uit elkaar te slaan.

 Álle atomen voorbij nr 83 zijn dan ook in meerdere of mindere mate instabiel, voorbij nummer 92 (uranium) zijn er al geen meer te vinden die een halveringstijd kennen die we nog nuttig kunnen uitdrukken in miljarden jaren, en die komen dan in de natuur ook eigenlijk niet meer voor. Americium (nr 95), bekend van de rookdetectoren, ontstaat in kernreactoren, door plutonium te bombarderen met neutronen.

 groet, Jan

Beste van de Velde,

 

Hier had ik nog niet aan gedacht! geweldig!

groet Thomas

Jan van de Velde, 1 jan 2012

Thomas Venema, 1 jan 2012

 Maar ik kan maar geen verklaring bedenken waarom de massa van een atoom in praktijk dus minder is door die kernkracht dan het in theorie zou moeten zijn. Met in theorie bedoel ik de massa van alle losse protonen, neutronen en elektronen bijelkaar opgeteld. Is dat in de hele wetenschap nog niet bekend, of zou u mij hier ook mee kunnen helpen?

 

Dat is nou precies wat we besproken hebben op 30 november (zie een hele ris berichten hierboven). Het is onder andere in dát krachtveld dat kerndeeltjes een grotere of kleinere potentiële energie ten opzichte van elkaar krijgen, wat de kern als geheel een grotere of kleinere energie-inhoud geeft, meetbaar via ΔE=Δmc². 

Begint dit door bovenstaand verhaal nu ook op zijn plaats te vallen?