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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Elektronen im Atomkern



ispom
06.05.2007, 17:51
http://www.astronews.com/news/artikel/2007/05/0705-002.shtml

führt aus:

Physiker haben mit einem neuartigen Laser Eisen so weit aufgeheizt, daß es 23fach ionisiert wurde, nur noch 3 Elektronen waren gebunden.
In diesem Zustand soll das Eisen auch in der Sonnenkorona vorliegen.
So weit so gut.
Stutzig gemacht hat mich die Behauptung:


Diese verbleibenden Elektronen zeigen ungewöhnliche Eigenschaften: Sie halten sich in der Nähe, manchmal sogar innerhalb des Atomkerns auf und spüren dadurch dessen elektrische und magnetische Kraftfelder besonders stark

wie kann sich denn ein Elektron innerhalb des Atomkerns aufhalten?
das widerspricht allen Erkenntnissen, die mir bisher durch Lehrer und schlaue Bücher vermittelt wurden.

ein e kann sich mit einem Proton zu einem Neutron zusammen tun, aber dann ist es kein Eisen mehr. Also schwirrt nach dieser Beschreibung ein Elektron durch den Kern hindurch :confused:
sollte hier der Tunneleffekt gemeint sein?

zweifelnde Grüße von ispom

cygnusx
07.05.2007, 10:44
Hallo ispom,

schau mal hier: http://www.quantenwelt.de/kernphysik/radio/keinfang.html

Grüße
cygnusx

ispom
07.05.2007, 11:20
schon klar cygnus,
aber nach der Beschreibung zippt ja das Elektron durch den Kern hindurch,
(es hält sich manchmal im Kern auf)
so habe ich es verstanden:(

Gruß von Ispom

Orbit
07.05.2007, 11:39
Hallo ispom
Ich habe über dieselbe Zeile gestaunt wie Du. Dann erinnerte ich mich daran, dass halt der Ort des Elektrons quantenmechanisch unbestimmt ist, und dass auch eine geringe Wahrscheinlichkeit für diese seltsame Konstellation besteht. Es gibt übrigens auch eine geringe Wahrscheinlichkeit, dass solche Elektronen sich für kurze Zeit sehr weit vom Kern entfernt aufhalten.
Dass sich alle Elektronen, die zu Deinem Bauch gehören, wirklich stets innerhalb Deines Gürtels aufhalten, davon kannst Du nicht ausgehen. Die gehen mit einer geringen Wahrscheinlichkeit zwischendurch auch mal auf dem Mond oder sonst wo im All spazieren.
Oder weisst Du das sogar und trägst deswegen Hosenträger, um die Elektronen in ihrer quantenmechanischen Freiheit nicht zu beeinträchtigen?:D
Gruss Orbit

ispom
07.05.2007, 12:47
Orbit, das ist ein sehr interessanter Aspekt,
es schwirren ja nicht nur die Elektronen meines Bauches durchs Weltall,
sondern auch die meines Gehirns. Nicht nur die Elektronen, sondern auch die anderen Elementarteilchen.
Und so, wie sie deshalb auch mit den entsprechenen Intelligenzträgern der Aliens
(das müssen ja nicht unbedingt Gehirne sein )durcheinanderkommen,
so spüre ich manchmal, daß ich inspiriert werde von ganz fremdartigen und überraschenden Eingebungen.
Das kommt daher, weil:
die Elementarteilchen der Aliens zippen auch hierorts herum.

Manchmal macht mir das richtig Kopfschmerzen (wenn zu viele Alien-teilchen und-gedanken auf einmal in mir sind).
Aber ich getraue mich damit nicht zum Arzt,
denn wenn ich ihm diese naheliegende Ursache erläutere, befürchte ich von ihm eine Fehldiagnose.
daß es für die Beschwerden eine quantenmechanische Begründung gibt,
will ich einem Arzt gar nicht erst versuchen zu erklären,
dann steckt er mich gleich in die Zwangsjacke :eek:

auf Besserung hoffende Grüße von ispom

Orbit
07.05.2007, 12:59
Hallo ispom
Du meinst also, so wie bei den Elektronen innerhalb des Gürtelbereichs ist's auch mit den Tassen im Schrank, da die ja u.a. auch aus Elektronen bestehen. Auch bei denen kann man nicht sicher sein, dass sie immer alle drin sind. :)
Vielleicht verstehst Du jetzt, warum ich mein neues T-Shirt (das Geburtstags-Geschenk von meinem Bruder, das ich an anderer Stelle erwähnt habe) Tag und nacht trage. :D
Gruss Orbit

ispom
07.05.2007, 13:07
Ja, Orbit,
warum sollte es Dir anders ergehen, mit den Tassen, dem Tshirt, den Gedanken...:D

aber wir beide können es uns wenigstens erklären
und müssen nciht übernatürliche Ursachen in Betracht ziehen....

die Quantenmechanik preisende Grüße von Ispom

SRMeister
09.05.2007, 22:34
Hallo ispom und Orbit,

wie seid ihr denn drauf ey!??
Sorry ich muss eure Wahnvorstellungen mal "korrigieren"

Dass die Elektronen mal eben kurz verschwinden ist OK !
Dass aber GENAU die Elektronen wieder zurückkommen ist eher unwahrscheinlich, denn wenn sie mal eben auf dem mond lokalisieren (dekohärenz) dann sind sie auch dort und bleiben dort bis sie zufällig wieder irgendwoanders hintunneln. was aber lange dauern kann.

Und außerdem, wieso sollte in einem Elektron irgendeine Information enthalten sein, die du dann "Lesen" kannst ispom?

Ich hoffe das war nur ein Witz von dir!
Ansonsten fürchte ich, ist es doch besser wenn du deinem Arzt sagst, was dich so bedrückt !

Ach und nochmal zum Thema Elektron im Atomkern: WENN das Elektron wirklich im Atomkern lokalisiert(die wahrscheinlichkeit ist gering aber bei solch hohen Temp wesentlich höher als normal) dann KANN es wirklich passieren dass es sich mit einem Proton zu einem Neutron verbindet.
So ähnlich laufen auch Fusionsprozesse ab, nur das dort die Temp NOCH viel höher sein muss weil die Abstossung gleicher Ladungen zusätzlich noch überwunden werden muss.

-SRM-

jonas
09.05.2007, 22:44
Ach und nochmal zum Thema Elektron im Atomkern: WENN das Elektron wirklich im Atomkern lokalisiert(die wahrscheinlichkeit ist gering aber bei solch hohen Temp wesentlich höher als normal) dann KANN es wirklich passieren dass es sich mit einem Proton zu einem Neutron verbindet.
So ähnlich laufen auch Fusionsprozesse ab, nur das dort die Temp NOCH viel höher sein muss weil die Abstossung gleicher Ladungen zusätzlich noch überwunden werden muss.
Nur als kleine Randfrage: Haben Elektron und Proton nicht entgegengesetzte Ladungen? Die Frage seit meiner Schulzeit war doch immer, welche bösen Eltern die beiden denn davon abhalten Hochzeit zu feiern und zu verschmelzen :D

Orbit
10.05.2007, 04:51
@SRMeister

Hallo ispom und Orbit,

wie seid ihr denn drauf ey!??
Sorry ich muss eure Wahnvorstellungen mal "korrigieren"
Lass gut sein. Ich bin ja glücklich dabei.:D

@jonas

Haben Elektron und Proton nicht entgegengesetzte Ladungen?
Haben sie.

Die Frage ..., welche bösen Eltern die beiden denn davon abhalten Hochzeit zu feiern und zu verschmelzen
Sie verschmelzen, Hochzeit würde ich das nicht nennen. Das nennt sich K-Einfang, und ist der inverse Prozess eines Beta-Zerfalls. Und wie es sich gehört, ist noch ein Drittes im Spiel: Das Neutrino, das auch mit eingefangen wird. Kommt selten vor, wie SRMeister sagt, aber es kommt. ;) Die Wahrscheinlichkeit steigt mit dem Druck und der Temperatur. Das ganze ist eine schwache WW.
'Heirat' trifft eher bei der Fusion zu. Da verschmelzen die Teilchen (Protonen und Neutronen) nicht, sondern werden durch die starke WW gebunden.

So ähnlich laufen auch Fusionsprozesse ab, nur das dort die Temp NOCH viel höher sein muss weil die Abstossung gleicher Ladungen zusätzlich noch überwunden werden muss.
Ähnlich? Na ja, etwa so ähnlich wie eine Symbiose und eine gute Ehe :)
Gruss Orbit

ispom
10.05.2007, 07:50
Und außerdem, wieso sollte in einem Elektron irgendeine Information enthalten sein, die du dann "Lesen" kannst ispom?
Hallo SR,
soweit gehe ich ja gar nicht mit meiner Frage,
mein Problem ist lediglich:
wieso kann sich ein Elektron zeitweise im Atomkern aufhalten und dann unbeschadet wieder rauskommen,
nur diese Information suche ich :)

informatorische grüße von Ispom

Ich
10.05.2007, 09:19
wieso kann sich ein Elektron zeitweise im Atomkern aufhalten und dann unbeschadet wieder rauskommen,
Was sollte ihm denn da schaden?

Übrigens hat das alles gar nichts mit Temperatur zu tun, SRMeister bringt da Fusion und K-Einfang durcheinander.

Orbit
10.05.2007, 09:48
Hi Ich

Übrigens hat das alles gar nichts mit Temperatur zu tun
Klar! Jetzt, wo Du es sagst...:)
Ich bin halt nicht so sattelfest wie Du und habe mich da von SRM etwas heraus zerren lassen. Die Wahrscheinlichkeit eines K-Einfangs hängt doch vom Protonen/Neutronen-Verhältnis in einem Kern ab, oder?
Gruss Orbit

ralfkannenberg
10.05.2007, 10:49
wieso kann sich ein Elektron zeitweise im Atomkern aufhalten und dann unbeschadet wieder rauskommen,
nur diese Information suche ich :)

Hallo ispom,

ich glaube Ihr liegt hier alle "auf dem falschen Dampfer", wenn ich es so sagen darf - die Lösung ist viel einfacher:

Die Leptonen (Elektronen, Neutrinos, auch Myonen/Tauonen und ihre Neutrinos) "sehen" doch den Atomkern gar nicht. Das einzige, was sie "sehen", ist die Ladung der Nukleonen und je nach dem, wie die Kräftebilanz aussieht, befinden sich die Elektronen in einem gewissen Abstand vom Atomkern (lassen wir jetzt mal vereinfachend die ganzen Wahrscheinlichkeiten weg).

Auch ein Atomkern besteht weitgehend aus "nichts", d.h. die Wahrscheinlichkeit, dass da ein Elektron oder - man hat da auch schon Experimente mit Myonen gemacht, die aufgrund ihrer grösseren Masse sowieso "innerhalb" des Atomkerns laufen - ein solches Myon mit einem Quark zusammenstösst ist nun wirklich sehr klein, weil die Leptonen eben nicht auf die Starke Wechselwirkung reagieren.

Eine Analogie:
Jeder Mensch wird pro Sekunde von einer riesigen Zahl Neutrinos "durchbohrt", ohne das zu merken, was im Falle einer Gewehrkugel ganz anders wäre. Die meisten dieser Neutrinos wandern sogar durch die Erde hindurch, ohne überhaupt von ihr Kenntnis zu nehmen, d.h. ohne mit irgendeinem Partikel der Erde zu wechselwirken.

Fazit: Kein K-Einfang, keine Fusion, wirklich nichts weiter aufregendes ;)

Freundliche Grüsse, Ralf

Ich
10.05.2007, 11:16
Die Wahrscheinlichkeit eines K-Einfangs hängt doch vom Protonen/Neutronen-Verhältnis in einem Kern ab, oder?
Ja. Es geht darum, ob es energetisch günstiger ist, ein Proton weniger und ein Neutron mehr zu haben, sonst ist der Prozess unmöglich - zum Beispiel bei allen stabilen Kernen. Ansonsten hängt die Wahrscheinlichkeit stark von der Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Elektrons im Kern ab; die ist bei schweren Elementen höher.

ispom
10.05.2007, 11:20
Hallo Ralf,
ich bin untröstlich daß ich die website nicht finde, in der auf sehr amüsanter Art eine Bauanleitung für ein „Neutrino-fanggerät“ beschrieben wurde:

Eine Art Fliegenklatsche,
angegeben war, wie viele solare N da jede Sekunde durchfliegen,
weiterhin die Wahrscheinlichkeit für die Wechselwirkung der N mit dem Material der Klatsche,
und schließlich, wie oft man zuschlagen muß, damit ein N in der Klatsche hängenbleibt.

Aber vielleicht kennst Du ja die Geschichte und kannst hier einen link darauf geben….

zur Sache selbst:
daß die N durch den Atomkern unbeschadet hindurchfliegen, das glaube ich sofort,
aber ein Elektron auf das die Kernladungen einwirken…

das ist doch so, als wolltest Du eine Flaumfeder unbeschadet durch einen Winkanal fallen lassen

vermutet Ispom

Orbit
10.05.2007, 13:22
@ralf
So macht sich halt jeder seine Bilder von etwas, das man sich eigentlich nicht vorstellen kann. Du betonst vor allem den Aspekt, den Ich auch erwähnt:

Ansonsten hängt die Wahrscheinlichkeit stark von der Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Elektrons im Kern ab.
Deine Analogie mit den Neutrinos vernebelt die Sache aber etwa in dem Mass wie es SRM mit K-Einfang und Fusion getan hat. Wie ispom richtig meint: Ein Elektron kannst Du nicht mit einem Neutrino vergleichen, weil das eben elektrisch neutral ist, wenn überhaupt eine viel geringere Masse hat, und dann ist da noch etwas mit der Händigkeit.
@Ich
Danke für die Antwort.
Gruss Orbit

SRMeister
10.05.2007, 13:23
Hallo nochmal,
dass nicht alle meine Bemerkungen zu den Kernprozessen richtig waren, das streite ich ja nicht ab. Bin da halt auch nicht der Profi.


Manchmal macht mir das richtig Kopfschmerzen (wenn zu viele Alien-teilchen und-gedanken auf einmal in mir sind).
Aber ich getraue mich damit nicht zum Arzt,


Es gibt übrigens auch eine geringe Wahrscheinlichkeit, dass solche Elektronen sich für kurze Zeit sehr weit vom Kern entfernt aufhalten.

Ich wollte nur die Diskussion wieder auf den richtigen Weg bringen, das scheint mir gelungen ;)

freundliche Grüsse,
SR