Springen naar inhoud

Waarom is ijzer het stabielste atoom?


  • Log in om te kunnen reageren

#1

joeroe

    joeroe


  • >100 berichten
  • 186 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 februari 2008 - 22:15

hoi wetenschappers

nadat ik vandaag bij natuurkunde in de les bindings enerie heb behandeld, bleef er bij mij 1 vraag over, die zelfs mijn leraar niet kon beantwoorden.
Hij zij dat ijzer het meest stabiel atoom was, maar waarom is ijzer het meest stabiel en niet bv een ander atoom zoals bv. koper.

ik hoop dat iemand mij dit kan uitleggen.
mvg joeri
It's amazing how often courage and stupidity go hand in hand, but its always stupidity thats needs courage

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

#2

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44879 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 11 februari 2008 - 22:49

De stelling is waarschijnlijk een tikje preciezer bedoeld, maar goed, we voelen wel wat er bedoeld wordt.

als je twee lichte atomen (kernen kleiner in aantallen kerndeeltjes (protonen + neutronen)dan ijzer) fuseert tot een groter atoom, komt daar energie bij vrij doordat er een massadefect optreedt, een deel van de massa wordt hierbij omgezet in energie ( E= mc≤) . Beter gezegd, de bindingsenergie per kerndeeltje in het resulterende atoom is hoger dan in de uitgangsatomen

als je een zwaar atoom (kern groter in aantallen kerndeeltjes (protonen + neutronen)dan ijzer) in twee kleinerekernen splitst, dan komt daar ůůk energie bij vrij doordat er een massadefect optreedt, een deel van de masaa wordt hierbij omgezet in energie ( E= mc≤). Beter gezegd, de bindingsenergie per kerndeeltje in de resulterende atomen is hoger dan in het moederatoom

Hoe dichter in de buurt van ijzer, hoe geringer dat massa-defect bij fusie of splitsing. Grote fusie-energie treedt op bij bijvoorbeeld fusie van waterstof naar helium, bij fusie van wat zwaardere atomen zoals koolstof komt naar verhouding al heel wat minder energie vrij. Relatief grote splitsings-energie komt vrij bij bijvoorbeeld splitsing van uranium. Bij ijzer zelf is dat nagenoeg 0. Beter gezegd, de bindingsenergie per kerndeeltje in een 58Fe atoom zo'n beetje het hoogst bekende. Gevolg, als je ijzer probeert te fuseren of splitsen kan dat alleen maar door energie toe te voegen en om te zetten in massa.

Neem een dun staand stokje: Als het omvalt komt het zwaartepunt lager te liggen. Het is instabiel. een klein duwtje en het valt om, en dat levert (zwaarte-)energie op. Maar neem een breed blok, het kost je aardig wat energie om het t3e kantelen, want het zwaartepunt moet omhoog. Het is dus heel stabiel

http://www.science.u...deunstable.html.

fusie_energie.gif
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#3

joeroe

    joeroe


  • >100 berichten
  • 186 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 februari 2008 - 23:13

jah je heb gelijk ik had de vraag iets precieser moeten stellen, maar nu kom ik dus met het volgende probleem. Waarom is dan bij ijzer de bindings energie het hoogst? en niet bij een ander deeltje bv. Is daar een reden voor of meot ik dat maar gewoon aannemen?
It's amazing how often courage and stupidity go hand in hand, but its always stupidity thats needs courage

#4

eendavid

    eendavid


  • >1k berichten
  • 3751 berichten
  • VIP

Geplaatst op 11 februari 2008 - 23:24

Ik ken je voorkennis niet, maar dit zou je op weg kunnen helpen.

zie ook wiki, sectie 'nuclear binding energy curve'

#5

thermo1945

    thermo1945


  • >1k berichten
  • 3112 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 11 februari 2008 - 23:28

Hij zij dat ijzer het meest stabiel atoom was, maar waarom is ijzer het meest stabiel

Ik schat in, dat de kerndeeltjes bij ijzer het meest compact gestapeld zijn (in de meest ideale dichtste bolstapeling), waardoor de onderling afstanden minimaal zijn, waardoor de kernkrachten maximaal zijn.

Veranderd door thermo1945, 11 februari 2008 - 23:32


#6

eendavid

    eendavid


  • >1k berichten
  • 3751 berichten
  • VIP

Geplaatst op 11 februari 2008 - 23:29

Zoals uit de uitleg in de eerste site blijkt zit het allemaal iets ingewikkelder in elkaar. Sterker nog: de onderlinge afstand blijkt vrij universeel te zijn (het ontbreekt me even aan referenties). Hoe groter hoe beter, doordat de oppervlakte dan kleiner is. Maar hoe groter, hoe meer asymmetrie, wat ook niet energetisch optimaal is.

#7

joeroe

    joeroe


  • >100 berichten
  • 186 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 februari 2008 - 23:36

dus het is eigenlijk een samen hang, groot genoeg om groot opp te hebben maar klein genoeg om neit te asymetrisch te worden of zie ik dat verkeerd?

Veranderd door joeroe, 11 februari 2008 - 23:39

It's amazing how often courage and stupidity go hand in hand, but its always stupidity thats needs courage

#8

eendavid

    eendavid


  • >1k berichten
  • 3751 berichten
  • VIP

Geplaatst op 12 februari 2008 - 00:00

Dat is principieel juist, maar het is zelfs eenvoudiger wanneer we ons wat preciezer uitdrukken (voor wiskundige uitklaring verwijs ik graag door naar de vermelde sites). Dat had ik in voorgaande post al kunnen doen, excuses.

Bedenk dat het onderliggend mechanisme voor de assymmetrie de Coulomb-repulsie tussen de protonen is. Dit is een kracht met lange dracht (dus loopt op als Z(Z-1)), in tegenstelling tot de kernkracht die korte dracht heeft (die geeft dus een bijdrage die oploopt als A). Voor grote atomen wordt de Coulomb-repulsie dus belangrijk, en zorgt deze er voor dat het energetisch niet goed is naar kernen met meer protonen over te stappen.

Deze Coulomb-repulsie kan je dan wel beginnen verbeteren door er voldoende neutronen tussen te proppen (waardoor de protondichtheid daalt), maar deze verbetering blijft beperkt omdat dit een afweging is tussen de Coulombrepulsie en de asymmetrie. Maar in feite is de asymmetrie niet de drijvende kracht, in tegenstelling tot wat mijn vorige post suggereerde.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures