Superschwere Elemente

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Offline UTho

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Superschwere Elemente
« am: 16. Februar 2011, 17:27:03 »
Hallo Leute,

las letztens mal was über superschwere Elemente also Ordnungszahl derzeit bis ca. 112 ( Protonen ). Derartige sind bis auf Ausnahmen recht instabil und von kurzer Lebensdauer - erfuhr aber weiter, daß man hier bei noch größeren Kernen "Inseln" vermutet ( bei 120 Protonen in etwa ), die wieder stabil sein könnten und eventuell mit äußerst interessanten Eigenschaften. Die Herstellung ist bekanntlich wohl nicht ganz einfach aber bezüglich der Stabilität nach meinem "Bauchgefühl" durchaus interessant. An der Stelle wäre ich beinahe geneigt eine, wenn auch extreme Brücke zu schlagen zu Neutronensternen ist ja auch so ein bischen ein superschweres Atom oder? Kann und möchte da jemand was zu sagen?

Gruß UTho

websquid

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Re: Superschwere Elemente
« Antwort #1 am: 16. Februar 2011, 17:45:10 »
Ja, da kann ich was zu sagen ;)

Der Vergleich Atomkern-Neutronensternen ist auf den ersten Blick wirklich naheliegend. Allerdings trifft er fast gar nicht zu.

Der Hauptunterschied ist, dass Neutronensterne durch die Gravitation stabilisiert werden, während in Atomkernen nur die Kernkräfte wirken. Durch die Gravitation können die Neutronen so stark zusammengepresst werden, dass sie nicht mehr in Protonen und Elektronen zerfallen können (wie sie es normalerweise in so neutronenreichen Kernen machen würden). Weil nur Neutronen vorliegen, wirkt im Inneren des Neutronensterns keine elektrische Abstoßung (wie zwischen Protonen in Atomkernen), wodurch der Neutronenstern stabil bleibt und nicht wie ein schwerer Atomkern instabil ist.

Langer Rede kurzer Sinn: Mit Gravitation ist alles anders ;)

mfg websquid
« Letzte Änderung: 16. Februar 2011, 18:48:30 von websquid »

Offline UTho

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Re: Superschwere Elemente
« Antwort #2 am: 16. Februar 2011, 18:06:56 »
Ja schon klar, hier hätten wir so ein bischen das alte Dilämma zwischen Quantentheorie und Einstein ... mir gings ja eigentlich nicht unbedingt darum, welche Kräfte hier alles zusammenhalten, sondern mehr um das Erscheinungsbild
bis hin zur Frage, ob`s min. theoretisch möglich wäre, alle möglichen Kerne vom Wasserstoff bis zum Neutronenstern in eine Reihe zu bringen ( die Atomhülle lassen wir mal weg ) - ich meine das Periodensystem ewig zu erweitern also alles, was zwischen den beiden vielleicht möglich sein könnte unabhängig, ob es praktisch umsetzbar wäre z.B. 10.000 Protonen oder 5 Mill Protonen...   :)

Gruß

websquid

  • Gast
Re: Superschwere Elemente
« Antwort #3 am: 16. Februar 2011, 18:53:24 »
Theoretisch kann man wohl tatsächlich Stück für Stück Nukleonen zusammenschießen, bis man irgendwann einen Atomkern erzeugt, der tatsächlich ein Neutronenstern ist. Man kennt die Theorie (bis auf ein paar Kleinigkeiten) gut genug, um das Periodensystem theoretisch weiterführen zu können. Aber praktisch werden die Halbwertszeiten so extrem kurz sein, dass man das vergessen kann ;)

Derzeit ist bei ca 300 Nukleonen Schluss, wenn man (halbwegs) stabile superschwere Elemente findet, kommt man auf über 600 Nukleonen. Von einem Neutronenstern ist man damit aber weit entfernt, die Idee ist leider nur ein nettes Gedankenexperiment ;)

mfg websquid

Offline UTho

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Re: Superschwere Elemente
« Antwort #4 am: 16. Februar 2011, 19:43:28 »
Ja ich mach gerne Gedankenexperimente und habe spontane Ideen - auch viele, die nicht immer richtig sind. Aber der Punkt, der mich bei dem Bericht am meisten fasziniert hat, ist die Aussage, dass man hier eventuell Inseln mit stabilen Kernen erwarten könnte ( wie schon oben geschrieben ) - also neue Elemente mit vielleicht ganz exotischen Eigenschaften.  http://forum.chemikalien.de/ununoctium-t11275.html

Gruß UTho

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Offline Pham

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Re: Superschwere Elemente
« Antwort #5 am: 17. Februar 2011, 15:26:59 »
Ja ich mach gerne Gedankenexperimente und habe spontane Ideen - auch viele, die nicht immer richtig sind. Aber der Punkt, der mich bei dem Bericht am meisten fasziniert hat, ist die Aussage, dass man hier eventuell Inseln mit stabilen Kernen erwarten könnte ( wie schon oben geschrieben ) - also neue Elemente mit vielleicht ganz exotischen Eigenschaften.  http://forum.chemikalien.de/ununoctium-t11275.html

Gruß UTho
Thematisch nicht ganz passend, aber trotzdem als Neutronenstern hier angesprochen, fällt mir bei Lesen dieses Threads gerade ein, das ein Neutronenstern nicht vollständig elektrisch neutral ist, sich durch starke Magentfelder u.U. immer weiter auflädt.
Da die elektrische Kraft unvergleichlich viel stärker ist, als die Gravitationskraft, könnte es theoretisch einen Grenzwert geben, an dem der Neutronenstern trotz seiner imensen Gravitationskraft (kurz vor Kollaps) seine Stabilität verliert und droht auseinader zu brechen.

Nächster gedankengang:
Die möglichen Ladungen sind dann wohl doch als Protonen auf der Oberfläche der Neutronensterne vor (wo vergleichsweise "zivilisierte" Zustände herrschen im vergleich zum Inneren eines Neutronensterns, wo es auch keine wirklichen Neutronen mehr gibt, sondern einen hochdichte Quark-Gluonen-Pampe - eine Art subatomares Plasma). Diese Protonen entkommen bei entsprechender Ladungsdichte, trotz Gravitation kontinuierlich.

Folge:
1) ein Neutronenstern kann sich nicht beliebig stark aufladen
2) die Entaldung erfolgt kontinuierlich, nicht-explosiv.
3) der Neutronenstern auf jeden Fall bleibt stabil

Gedanken dazu (Atomkern/Neutronenstern und die Konsequenzen) während des Tippens.
Müssten wir allein dem gesunden Menschenverstand vertrauen, so wäre die Welt noch immer eine Scheibe.

monarch87

  • Gast
Re: Superschwere Elemente
« Antwort #6 am: 27. Februar 2011, 18:59:25 »
yo direkt zum Thema. Ich hab vor paar Tagen einen Bericht gelesen , dass das Neutron gar nicht so ungeladen ist , wie man denkt. Und zwar stand da folgendes bezüglich des quantenmechanischen Pauli-Prinzip.Da die quarks symmetrisch zum Flavour und zum Orbit sind und antisymmetrisch hinsichtlich ihrer Farbe sind,müssen die Spins auch symmetrisch sein.Deswegen müssten sie sich abstoßen,wie 2 Magneten.
Deshalb sind die down-Quarks ein wenig weiter vom Zentrum entfernt, als das up-Quark und die Ladungen heben sich nicht exakt auf. Das Neutron ist aussen negativer und innen leichter positiver.
Naja jetzt kann man ja weiter spekulieren,was in einem Neutronenstern abgeht.