Visa fråga/svar

 

Materiens innersta-Atomer-Kärnor [15398]

Fråga:
Min fråga är: Varför åker inte elektronerna och protonerna ihop? Olika laddningar dras ju mot varandra. Hur kommer det sig att elektronerna varken åker runt som de vill eller krockar med protonerna? Om jag har tänkt rätt måste det alltså finnas minst två krafter, en som håller elektronerna kvar och en som håller dem borta från protonerna i kärnan. Vilka är dessa krafter och hur uppkommer de?
/Sofia L, Katarinaskolan, uppsala

Svar:
Sofia! När det gäller en proton och en elektron är faktiskt den enda kraften den attraktiva coulombkraften. Det faktum att en bunden elektron inte faller in i kärnan har att göra med att kvantmekanikens lagar gäller.

Kvantmekaniken säger att den bundna elektronen bara kan befinna sig i vissa tillstånd (vars energier kan räknas ut med kvantmekanik). Elektronen kan inte befinna sig permanent inne i kärnan, men från vissa av de lägsta tillstånden kan den göra korta besök (för den avancerade kvantmekanikern: detta gäller framför allt s.k. s-tillstånd).

Innan neutronen upptäcktes (1932) trodde man att kärnan bestod av protoner och elektroner (elektronerna var till för att få rätt laddning hos kärnan). När kvantmenkaniken utvecklades (1925-26) fick man problem med dessa elektroner i kärnan - enligt Heisenbergs obestämdhetsrelation (som är en del av kvantmekaniken) kan så lätta partiklar som elektroner inte finnas i en atomkärna som är av storleksordningen 10-15 m.

För obundna elektroner är det emellertid inga problem att passera genom kärnan. Om man accelererar elektroner med en accelerator och skjuter dem mot en kärna, så går i de flesta fall elektronen igenom kärnan utan att mycket händer. I sällsynta fall kan elektronen reagera med en proton eller neutron och ge upphov till en kärnreaktion.
/Peter E

Nyckelord: Heisenbergs obestämdhetsrelation [12]; kvantmekanik [30];

*

 

 

Frågelådan innehåller 7624 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2022-05-21 17:33:39.

 

** Frågelådan är stängd för nya frågor tills vidare **


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.