[scheikunde] kernspingetal

angel1995

Hallo

Ik heb een probleem het kernspingetal.
Het kernspingetal I = n/2 met n de som van de niet-geneutraliseerde neutronenspins en niet geneutraliseerde protonenspins.
Neem nu het voorbeeld van een isotoop van koolstof met massagetal 13 en atoomnummer 6.
Het atoomnummer = aantal protonen = 6
Je hebt dus 2 protonen met tegengestelde spin op de eerste schil en 4 protonen met gelijke spin op de tweede schil.
Het aantal neutronen = 7.
Je hebt dus 2 neutronen met tegengestelde spin op de eerste schil en 5 neutronen op de tweede schil waarvan 2 gekoppeld en de andere 3 apart.
Dus dan heb je in totaal toch 7 niet geneutraliseerde spins.
Dus I = 7/2 maar dat klopt niet want dat moet 1/2 zijn volgens de tabel in mijn cursus.

Marko

Ik begrijp niet goed hoe ja aan 2 gekoppelde (gepaarde?) neutronen en 3 ongepaarde komt; idem voor de 4 protonen met gelijke spin.

Bij mijn weten paren de nucleonen zoveel mogelijk, en hou je dus hooguit 1 proton met bepaalde spin en hooguit 1 neutron met bepaalde spin over. De spin van het laatste proton + de spin van het laatste neutron bepalen die van de kern.

In het geval van ¹³C is er dus sprake van slechts 1 ongepaard deeltje: 1 neutron met spin 1/2, dus totale spin 1/2

angel1995

Dus protonen kunnen ook met neutronen paren? Omdat in mijn cursus staat er "2 neutronen met tegengestelde spin "neutraliseren" elkaar, idem voor protonen". Maar ik wist niet dat de protonen ook de neutronen konden neutraliseren en vice versa. Maar hoe zit het dan met de isotoop N met massagetal 14. Dan heb je 7 protonen en 7 neutronen. Dus op de tweede schil 3 ongepaarde protonen en 3 ongepaarde neutronen. Dus zou je toch spin 0 verwachten, maar het is 1.

Marko

Nee, protonen paren met protonen en neutronen met neutronen. Een proton zal/hoeft niet met een neutron te paren, omdat het verschillende deeltjes zijn en zich dus niets hoeven aan te trekken van het uitsluitingsprincipe van Pauli.

Als je dus 1 proton (over) hebt met bepaalde spin, en 1 neutron met bepaalde spin, is het zelfs het gunstigst om de magnetische momenten parallel te laten staan.

Kijk je naar ¹⁴N, dan heb je 7 protonen en 7 neutronen. Je hebt dus 1 proton over, en 1 neutron, beide met spin 1/2. Totale kernspin wordt dus 1.

angel1995

En wat dan met een isotoop van O waarbij het massagetal 17 is. Dus 8 protonen en 9 neutronen. Dan heb je toch maar 1 neutron over dus zou je denken kernspin 1/2 maar het is 5/2. Uw uitleg klinkt wel logisch maar klopt niet echt met de definitie van het kernspingetal. "Het kernspingetal I is gegeven door n/2 waarbij n de som is van niet-geneutraliseerde neutronenspins en niet-geneutraliseerde protonenspins".

Marko

Bij ¹⁷O heb je 8 protonen en 9 neutronen. De 8 protonen zitten in 1s (2 stuks) en 1p (4+2 stuks) en zijn allemaal gepaard. Voor de eerste 8 van de 9 neutronen geldt dat ook. Het 9e neutron zit in 1f waar de nucleonen spin (of liever: magnetisch kwantumgetal) 5/2 hebben. In zijn eentje zorgt hij dus voor de kernspin van 5/2.

Fijn dat mijn uitleg logisch klinkt. Hij klopt ook met de definitie die je hebt. Wat uit jouw definitie alleen niet helemaal duidelijk naar voren komt is dat het overgebleven nucleon een spin van 1/2, 3/2, 5/2 enzovoort kan hebben, en dat je die waardes moet optellen.

angel1995

Ja ik denk dat ik het nu snap. Die magnetische kwantumgetallen hebben we vorig jaar en was ik al vergeten. Dat komt waarschijnlijk ook doordat ik er wat moeite mee had vorig jaar. Bedankt om mij daar aan te herinneren, misschien moet ik dat eens opnieuw bekijken

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[scheikunde] kernspingetal

kernspingetal

Re: kernspingetal

Re: kernspingetal

Re: kernspingetal

Re: kernspingetal

Re: kernspingetal

Re: kernspingetal