Kernkracht
Bastiaan stelde deze vraag op 21 maart 2015 om 14:44. Hoi,
in mijn tekstboek staat een stukje tekst dat ik niet begrijp:
''De aanwezigheid van neutronen in de kern compenseert dankzij de kernkracht de afstotende elektrische krachten tussen de geladen protonen. Vandaar dat er bij hoge Z meer neutronen nodig zijn dan protonen om een kern bijeen te houden, er is dan een neutronenoverschot.''
Wat ik wel begrijp is het feit dat protonen elkaar afstoten, dat komt omdat ze beide positief geladen zijn; en positief en positief stoten elkaar af. Maar ik snap het begrip ''kernkracht'' sowieso niet, en ik snap niet dat er bij een hogere Z (dus meer protonen en dus ook meer elektronen; want Z = atoomnummer) meer neutronen nodig zijn dan protonen om een kern bijeen te houden.
Misschien dat u hier enig idee over hebt?
Reacties
De kernkracht is een kracht van het ene kerndeeltje (nucleon: proton of neutron) op het andere. De kernkracht staat los van de elektrische kracht tussen elektrisch geladen deeltjes en de gravitatiekracht tussen deeltjes met massa. De kernkracht heeft een korte dracht: hij werkt vrijwel alleen op het naburige kerndeeltje.
Hoe meer protonen in de kern, hoe groter de onderlinge elektrische afstoting. Dan zijn er ook meer neutronen nodig om de kern bijeen te houden. Te meer daar de elektrische kracht een grotere dracht heeft dan de kernkracht.
Is het zo duidelijk?
Verder had ik nog een klein vraagje over de geigerteller. In mijn boek staat namelijk het volgende stukje tekst erover: In het midden van een metalen cilinder is een dunne anodedraad gespannen. De cilinder is onder een lage druk gevuld met argongas. Een alfa- of bèta deeltje of foton ioniseert moleculen van het gas in de cilinder. Tussen de draad en de wand van de cilinder staat een spanning van minstens 500 V. Deze spanning zorgt ervoor dat de ionen naar de wand en de elektronen naar de draad bewegen. Op hun beurt kunnen deze geladen deeltjes weer gasatomen ioniseren, enzovoort. Zodoende veroorzaakt één alfa-deeltje een lawine van elektronen en positieve ionen.
Daardoor neemt de spanning over de buis af en de lawine stopt.
Ik snap niet echt wat bedoeld wordt met de twee dikgedrukte stukken tekst. Waarom zorgt de spanning ervoor dat de ionen naar de wand (op internet heb ik gevonden dat de wand een kathode is; dat negatief is dus dat is wel logisch dat de positieve ionen daar naartoe bewegen, maar ik snap niet waarom de spanning daarvoor zorgt) en de elektronen naar de draad(anode) bewegen? Ik snap niet echt waarom de spanning daarvoor zorgt; ik snap wel dat de elektronen bijv. sowieso naar de anode bewegen, dat is omdat de anode positief is en de elektronen negatief zijn en negatief en positief ''trekt elkaar aan''. Daarnaast snap ik niet waarom de spanning over de buis afneemt en de lawine stopt omdat één alfa-deeltje een lawine van elektronen en positieve ionen veroorzaakt. Ik snap de link ertussen niet echt.
Alvast bedankt!!
Als door ladingaankomst op de wand de netto lading afneemt, neemt ook de spanning tussen draad en wand af. Dus wordt het elektrisch veld kleiner, dus de kracht, dus worden geladen deeltjes minder hard aangetrokken, dus minder snelheid, dus minder heftige botsingen dus minder ionisatie dus minder nieuwe ionen dus uiteindelijk minder stroom...
Kunt u dat misschien uitleggen?
Alvast bedankt
Een +q lading heeft tov een negatieve lading een elektrische energie qU als op zijn plek de potentiaal (agv de negatieve lading) gelijk is aan U.
Dus zal in een GM buis een positief ion een potentiaal U hebben tov de negatief geladen wand. Bij aankomst op de wand is deze energie geheel in kinetische energie omgezet: het ion heeft een snelheid. Als het onderweg botst zal de opgebouwde kinetische energie deels worden gedeeld met het deeltje waarmee het botst. Dat kan daardoor ook ioniseren en dan gaan er 2 deeltjes op de wand af (en de losgeslagen elektronen de andere kant op).
De potentiaal tussen wand en draad wordt opgezet door deze op een batterij of andere spanningsbron (!) aan te sluiten. Er zal geen stroom lopen, een negatief geladen wand zal uit de bron evenveel elektronen erbij krijgen als van de draad wordt weggehaald (die daardoor positief geladen wordt). Als echter een ion op de negatieve wand komt dan neutraliseert het een negatieve lading. Tegelijk zal een elektron dat doen op de positief geladen draad. Er loopt een tijdelijk stroompje tussen wand en draad (en via de batterij is de lus compleet). Als een + lading een - lading op de wand neutraliseert neemt de totale lading op de wand af, en daarmee het potentiaalverschil tussen wand en draad. Als alle lading zou zijn geneutraliseerd dan zou de spanning zelfs 0V worden. De batterij zorgt ervoor dat de tijdelijke inzakking weer snel wordt gerepareerd door weer lading richting draad en wand te sturen.
Maar het stroompje wordt gedetecteerd als aanduiding dat een deeltje uit een radioactief verval is binnengetreden.