Dråbelmodel

Den drop model beskriver en atomkerne som en flydende dråbe . George Gamow udviklede den grundlæggende idé . I 1935 præsenterede Carl Friedrich von Weizsäcker sin Bethe-Weizsäcker masseformel baseret på den (yderligere udviklet af Hans Bethe ) for atomkerner, hvilket stemmer godt overens med de observerede masser. I 1936 videreudviklede Niels Bohr dråbeformelen ( sammensat nuklear reaktion som en mulig mekanisme for nukleare reaktioner ). Lise Meitner og Otto Frisch brugte dråbemodellen i 1939 til den første forklaring på nuklear fission og den nukleare energi, der blev frigivet . John Archibald Wheeler (med Niels Bohr, som model for nuklear fission) og Enrico Fermi yder yderligere bidrag.

Dråbemodellen beskriver kernens bindingsenergier i god overensstemmelse med de målte værdier . Den grundlæggende antagelse her er, at der er en stærk attraktiv atomkraft mellem komponenterne i en kerne ( nukleoner , dvs. protoner og neutroner ) , men dette har en så kort rækkevidde, at den kun virker mellem direkte nærliggende nukleoner. Dette betyder, at massedensiteten i alle atomkerner stort set er den samme, svarende til vanddråber dannet af vandmolekyler, kun at densiteten af ​​kernerne er 10-14 gange vandets.

Den gensidige elektriske frastødning af protonerne, Coulomb-kraften , er svagere end den attraktive atomkraft , selv mellem tilstødende protoner, men har en lang rækkevidde og dækker derfor alle andre protoner i en kerne fra en proton. Derfor, jo flere protoner de indeholder, jo mindre stabil er store kerner. Kerner, der indeholder mere end 82 protoner, er ustabile, dvs. radioaktive . Da kerner med 43 og 61 protoner også er ustabile på grund af de nøjagtige forhold, er der nøjagtigt 80 forskellige stabile kemiske elementer . Yderligere 13 radioaktive grundstoffer forekommer naturligt på Jorden på grund af deres lange halveringstid , hvor det maksimale antal protoner er 94.

Dråbemodellen gav også anledning til matematisk forskning.

Weblinks

Individuelle beviser

  1. ↑ George Gamow: Massedefektkurve og nuklear forfatning, Proc. Roy. Soc. A, bind 126, 1930, s. 632-644
  2. Um Rustum Choksi et al.: Et gammelt problem dukker op igen lokalt: Gamows væskedråber inspirerer dagens forskning og applikationer, meddelelser AMS, 2017, nr. 11, online