Springen naar inhoud

Waarom valt een atoom niet uit elkaar?


  • Log in om te kunnen reageren

#1

rudolf

    rudolf


  • >25 berichten
  • 36 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 16 april 2007 - 13:18

Welke kracht zorgt ervoor dat atomen niet uit elkaar vallen? Is hier ook sprake van een soort zwaartekracht of is hier een andere kracht voor bepaalt?

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

DePurpereWolf

    DePurpereWolf


  • >5k berichten
  • 9240 berichten
  • VIP

Geplaatst op 16 april 2007 - 13:29

Geen zwaartekracht, die heeft geen tot weinig effect op kleine schaal.
Het gaat meer om de elektromagnetische kracht en de sterke en zwakke atoomkrachten die het ding bij elkaar houden.
Het is niet echt mijn veld, dus zet ik er maar wat wiki links bij:
"strong force" op Wikipedia(en)
"weak force" op Wikipedia(en)
"Fundamentele natuurkracht" op Wikipedia(nl)

#3

Antoon

    Antoon


  • >1k berichten
  • 1750 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 16 april 2007 - 21:46

Ik ken eigenlijk geen voorbeeld wanneer de zwakkekernkracht de kern bijelkaar houdt

#4

eendavid

    eendavid


  • >1k berichten
  • 3751 berichten
  • VIP

Geplaatst op 16 april 2007 - 21:48

inderdaad. natuurlijk wel bij vervalreacties van belang, maar dat was de vraag niet.

Veranderd door eendavid, 16 april 2007 - 21:48


#5

Schwartz

    Schwartz


  • >250 berichten
  • 691 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 16 april 2007 - 23:18

Quarks worden bijeen gehouden maar hebben een vrijheid, pas als ze een bepaalde afstand van elkaar af gaan dan worden ze gedwongen bij elkaar te blijven!
Omdat er constant uitwisselingen zijn tussen de PROTONEN en NEUTRONEN (lees quarks) door middel van pionen is de zaak zeer complex, die pionen houden de zaak bijeen.
Omdat een elektron(en) door een proton(en) wordt aangetrokken en andersom ontstaan er vibraties tussen het elektron en proton. Deze uitwisseling gaat door fotonen (em-krachten).
De neutronen willen niet dat het proton door het elektron wordt aangetrokken maar ze kunnen deze EM-force niet continue reguleren.
Als het proton ietwat verschuift dan ontstaat er een onbalans in de kern waardoor deze de onbelans gaat herstellen.
Doordat het elektron in feite geheel rond de kern zit is de kern ook stabiel met aanhalingstekens.
Totdat ik het gaspedaal van mijn auto intrapt!!!!!!
Dan moeten alle kernen aan de elektronen gehoorzamen!!!!
Wel zo leuk anders bekom ik een auto die alleen bestaat uit elektronen zonder protonen en neutronen.
Dus als 1 elektron in de auto ietwat vooruit gaat en de rest van de auto staat stil dan zal het gehele auto-systeem na een tijd, zeer korte tijd, een zeer kleine snelheid bekomen!!! (lees echt ZEER KLEIN).
Doordat op de aandrijfas bij gasgeven een gigantische EM-kracht ontstaat zullen de elektronen in het metaal de atoomkernen beinvloeden.
Door de onderlinge samenhang van de elektronen en kernen zal er een EM-wave door de aandrijfas gaan en deze overdragen aan het wiel dat ook uit elektronen en kernen bestaat.
Nu komt de EM-golf aan tussen de elektronen van het wegdek en de band... Goodyear in het klein!!!.
Nu zal deze golf interfereren tussen het wegdek en de band om zo de meest efficiente balans te zoeken.
Het wegdek wordt hierdoor vervormd!!!!!(zeer kleine vervorming)
Door de teruggaande interferenties ontstaat er ook een vervorming in de band die een tegengestelde druk uitoefend op de aandrijfas.
Deze druk wordt via de as-geleiders overgebracht aan het chassis want anders zie je alleen de banden en de motor wegrijden.....
Dit alles gaat ook weer via EM-krachten...
Als 50%> van de kernen de EM-kracht ondervindt, de auto is nu totaal vervormd, gaan de zware protonen en neutronen bewegen en kan men spreken dat de auto in beweging is gebracht.
De andere 50% procent ofzo is zo eigenwijs de andere kant in te trillen!!!!! (temperatuur van de auto!!!!)
Door dat deze stommelingen botsen tussen de reeds in beweging gebrachtte gaan deze ook uiteindelijk in de goede richting bewegen.
Waarom dit leuke verhaal van die auto:
het bijeenhouden van de kernen is zowel een zaak van de elektronen en van de protonen en neutronen.
De 'elektronen' bepalen waar de kern is en hoe snel deze uiteindelijk beweegt.
En de elektronen kan men beinvloeden door fotonen.
Een computertaal is voor mensen, niet voor de computer.

#6

eendavid

    eendavid


  • >1k berichten
  • 3751 berichten
  • VIP

Geplaatst op 16 april 2007 - 23:25

dit verhaal heeft niet alleen niets met de vraag te maken maar is ook nog eens fout. Het is niet zo dat de elektronen de kern voorttrekken, maar andersom. Natuurlijk is dit slechts een benadering (LaTeX ), de zgn. Born-Oppenheimer benadering.

#7

Schwartz

    Schwartz


  • >250 berichten
  • 691 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 17 april 2007 - 09:11

Kun je precies omschrijven wat er gebeurd wanneer een inkomende waterstof-atoom (compleet) met elektron gaat botsen met een oppervlak van metaal?
1 milliseconde ervoor en dan verder......
Een computertaal is voor mensen, niet voor de computer.

#8

eendavid

    eendavid


  • >1k berichten
  • 3751 berichten
  • VIP

Geplaatst op 17 april 2007 - 09:19

helaas niet in detail.

maar ik kan je wel vertellen dat als elektronen zich niet in hun evenwichtspositie bevinden, ze terug aangetrokken worden naar hun evenwichtspositie van de kern. Hun massa is veel lager, waardoor de versnelling van het elektron veel groter is dan de versnelling van de kern.

Als we een waterstofatoom op een metaal afsturen, zal, zodra het metaal voldoende dicht is, een sterke vervorming van de elektronorbitalen optreden. Wat er daarna gebeurt is me niet in 1-2-3 duidelijk, maar ik zie niet goed wat dit met voorgaande verhaal heeft te maken.

#9

Schwartz

    Schwartz


  • >250 berichten
  • 691 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 17 april 2007 - 09:35

Even wat tekst uit een boek:

Kernen worden samengehouden door de voortdurende uitwisseling van mesonen tussen protonen en neutronen.
Hierdoor verandert een neutron in een proton en een proton in een neutron.
(pionen behoren tot de mesonen)

Stukje uit hetzelfde boek:
De trekveer van de quarks.
De sterke binding tussen quarks lijkt op een een 'chest expander' met heel sterke veren.
Als de expander los op tafel ligt , zijn de handvaten- de quarks- makkelijk beweegbaar,
Pas als de veer ver wordt uitgerekt, voel je echte weerstand.
Zo gaat het ook bij quarks: hoe verder ze uit elkaar liggen, des te sterker is de band.
Als de energie maar groot genoeg is, knapt de veer, en de vrijgekomen spanning veroorzaakt twee sproeiregens van quarks, die met stukken veer verbonden zijn, in de richting waarin de oorspronkelijke veer werd uitgerekt.
Af en toe knapt ook een stukje gluonveer af waarbij een extra sproeiregen van deeltjes ontstaat.
De sproeiregens van quarks en gluonen heten jets.
Een computertaal is voor mensen, niet voor de computer.

#10

eendavid

    eendavid


  • >1k berichten
  • 3751 berichten
  • VIP

Geplaatst op 17 april 2007 - 09:44

dit dus niet in tegenspraak met depurperewolfs vermelding van de sterke kracht als samenhouden van de kern, maar nu weer een verhaaltje over confinement. Hoewel dat een interessant onderwerp is, vraag ik me af of Schwartz zich als doel heeft gesteld de vragenstellers zoveel mogelijk te verwarren met moeilijkere onderwerpen dan nodig om hun vraag te begrijpen.

#11

Schwartz

    Schwartz


  • >250 berichten
  • 691 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 17 april 2007 - 10:34

Hoe simpel zit een kern in elkaar?
A) Het bestaat uit wat deeltjes, dus een simpel ding.
B) De kern is een ongelooflijk complex systeem.
C) De kern en de elektronen erom heen vormt een zeer zeer zeer complex systeem.

Het is helaas C.
KAN ER ZELF OOK NIETS TEGEN DOEN!!!!!
Had het liever ook anders gezien.

Ik heb een project waarin ik door middel van microwave-techniek, ook al geen simpele techniek, elektronen in een kwikkern wil pompen, drukken, erin persen, erin hameren, erin jakkeren of welk begrip we hiervoor moeten nemen.
Je hebt hiervoor een bepaalde eV nodig die in de MeV range zit.
Voor dit proces heb je in de natuurkunde een mooi woord.
Je gaat dan bekijken hoe de kern van kwik in elkaar steekt....
In de boekjes staat 80 protonen en 122 neutronen maar dat is de halve waarheid:
We hebben isotopen. Niet elke kwikkern heeft een gelijk aantal neutronen.
(dit heb ik niet verzonnen, zo is de natuur)
(en de verdeling is ook niet gelijk!)

Je gaat kijken hoe een kwikkern bij elkaar wordt gehouden en wat zijn eigeschappen zijn.
Wat blijkt: het gehele ding, de kwikkern dan, trilt en vibreert.
Een ding van 202 (202*3 quarks) is geen formule in een wiskundeboek meer maar is net een complexe samenleving.
Na wat boekjes in te zien en op internet te zoeken heb ik het begrip opgedaan dat simpel denken niet toepasbaar is om je proces werkelijk te omschrijven.

Dus de vraag : Hoe wordt een atoom bijeengehouden is in feite niet simpel!
Je heb de gluonen, de mesonen en de fotonen van de protonen en de elektronen die voor 99.999999 procent ofzo de waarheid omschrijven.
Maar als je dan wilt weten waarom protonen en neutronen mesonen uit zitten te wisselen dan kom je wel op een heel moeilijk gebied terecht.
Een computertaal is voor mensen, niet voor de computer.

#12

eendavid

    eendavid


  • >1k berichten
  • 3751 berichten
  • VIP

Geplaatst op 17 april 2007 - 11:20

OK, om eens in detail te gaan dan, want dat is eigenlijk nog niet gedaan. Je hebt gelijk dat de wetten die de dynamica beheersen moeilijk zijn, en dat het veeldeeltjessysteem zeer moeilijk door te rekenen is (voor veel aspecten van de kern is dit nog niet gebeurt). Ik ga even voor de niet-fysicus proberen duidelijk maken wat de ideŽen zijn, zonder belangrijke zaken achter te houden. Merk op dat de basisidee vaak eenvoudig is, maar dat details het wel wat compliceren.

De elektronen worden door elektromagnetische kracht naar de kern getrokken. Zo je wil gebeurt dit door uitwisselen van fotonen, maar als je het overzichtelijk wil houden onthoud je gewoon dat de negatieve lading van het elektron aangetrokken wordt door de positieve lading van de kern. De wetten die dit beheersen zijn quantumwetten, en leiden tot redelijk ingewikkelde berekeningen (en concepten) (zodra meerdere elektronen in het spel komen grijp je naar veeldeeltjestechnieken, en de berekeningen zijn computerwerk), maar de idee is duidelijk: de aantrekking is in balans met de middelpuntvliedende kracht.

Laat ons nog wat dieper kijken. In de kern zitten protonen en neutronen. Deze blijven bij elkaar dankzij de sterke kernkracht. Deze is veel sterker dan de elektromagnetische kracht (tenminste op korte afstanden), zodat ook meerdere protonen stabiel in de kern zitten (als er enkel elektromagnetische kracht was zouden deze mekaar afstoten). Dat is dus weerom een eenvoudig basisidee: er bestaat een kracht die sterk genoeg is om zowel de middelpuntvliedende kracht als de elektromagnetische kracht 'te overwinnen'. De sterke kracht tussen proton-proton, proton-neutron en neutron-neutron is dezelfde, dus wat betreft de sterke kracht zijn proton en neutron hetzelfde (en verder wordt dan ook eerder van nucleon gesproken dan van proton of neutron in het bijzonder). Hoe deze kracht precies in mekaar zit is weer een veeldeeltjesproces, zoals verder duidelijk zal worden. Het blijkt dat deze goed wordt beschreven door uitwisseling van mesonen.

Het proton en het neutron zelf bestaan uit 3 kleinere deeltjes, quarks. Deze zijn voor zover we weten werkelijk elementair (niet samengesteld uit kleinere deeltjes), en in principe zijn er dus elementaire wetten die hun gedrag (=interacties via de sterke wisselwerking) beschrijven. Dit gebeurt via gluonen (net zoals elektromagnetische kracht via fotonen wordt gemanifesteerd). De koppeling is echter zo sterk dat er echt hťťl veel gluonen tegelijkertijd tussen de 3 quarks zitten, die dan ook nog eens aanleiding geven tot een quark-antiquark paar (er zitten dus in werkelijkheid mťťr dan 3 quarks in de kern). Gluonen kunnen niet echt ver uit het nucleon. De 'reden' is dat de koppeling tussen de gluonen onderling zo sterk is, dat ze samentrekken tot 1 fluxbuis. De energie hiervan is evenredig met de lengte van de fluxbuis. Zodra de buis een kritieke lengte krijgt, is er zodanig veel energie dat vele quarks-antiquarks deeltjes ontstaan, en de fluxbuis breekt. De enige deeltjes die eruit kunnen zijn dus de quarks-aniquarks paren. Dit geeft een intuÔtief idee waarom de nucleon-nucleon interactie via mesonen wordt doorgegeven. Maar echt aangetoond vertrekkend van de quarks-quarks interactie is dit dus niet.

#13

DePurpereWolf

    DePurpereWolf


  • >5k berichten
  • 9240 berichten
  • VIP

Geplaatst op 17 april 2007 - 13:45

dit verhaal heeft niet alleen niets met de vraag te maken maar is ook nog eens fout. Het is niet zo dat de elektronen de kern voorttrekken, maar andersom. Natuurlijk is dit slechts een benadering (), de zgn. Born-Oppenheimer benadering.

Er is interactie tussen elektronen en de kern, zoals de maan om de aarde draait, draait de aarde ook om de maan.
Wat schwartz tracht te vertellen is dat de elektron, proton en neutron alle drie nodig zijn voor een stabiele kern. Het verhaal van de auto is inderdaad verwarrend. (en niet klopppend)

#14

Schwartz

    Schwartz


  • >250 berichten
  • 691 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 17 april 2007 - 18:13

Wat klopt er niet aan dan?

Kernen blijven stabiel zonder elektronen maar als men elektronen rond een kern heeft is het wel zo handig dat ze uit de buurt van de kern blijven, want als er eentje de kern bezoekt (zoals een niet gelovige de kerkdienst) dan ondergaat de kern een elektron-capture dat een proton verandert in een neutron etc.
(indien de niet-gelovige niet weer hard de kerk uitrent!!!!)
Een computertaal is voor mensen, niet voor de computer.

#15

eendavid

    eendavid


  • >1k berichten
  • 3751 berichten
  • VIP

Geplaatst op 17 april 2007 - 18:19

Wat klopt er niet aan dan?

de elektronen worden terug naar de kern getrokken, de kern zal amper naar de elektronen toe bewegen.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures