Kjernefysikk | Fagtekst

Utdrag
Den sterke kjernekraften virker som et slags «superlim» mellom nukleonene i kjernen.

Det er en meget sterk kraft, men den har kort rekkevidde. Vi kan tenke oss at overflaten av nukleonene kleber seg til hverandre der de er i kontakt.

Kraften mellom to protoner er like sterk som kraften mellom to nøytroner eller mellom et proton og et nøytron.

Den elektriske frastøtningen derimot er en avstandskraft som virker mellom alle protonene i kjernen, men svakere jo større avstanden er mellom dem.

hvis vi skulle bygge opp tyngre og tyngre atomkjerner med protoner og nøytroner som byggesteiner.

Til å begynne med, er det bare noen få nukleoner i kjernen, er de alle naboer og bidrar til å holde kjernen sammen. I en urankjerne er det 92 protoner.

Et proton i utkanten av kjernen har omtrent 8 nære nabonukleoner som «limer» det til kjernen, men det blir frastøtt av den elektriske ladningen i 91 protoner.

Legger vi enda et proton til kjernen, så bidrar tdet derfor bare til å støte bort «vårt proton».

Men den elektriske frastøtningen mellom to ladninger minker når avstanden øker.

Derfor kan vi gjøre frastøtningen litt mindre ved å legge til noen nøytroner som bdirar til å øke gjennomsnittsavstanden mellom protonene.

- Den minste energien som er nødvendig for å frigjøre et nukleon fra en atomkjerne, kaller vi bindingsenergien for nukleonet.

- Den minste energien som er nødvendig for å frigjøre et elektron fra et atom, kaller vi ioniseringsenergien for atomet.

- Vi kan se på den totale bindingsenergien for en atomkjerne. Det er den energien som trengs for å frigjøre alle nukleonene, slik at vi står igjen med frie protoner og nøytroner.

Hvis vi tar den totale bindingsenergien og deler på antall nøytroner, får vi den gjennomsnittlige bindingsenergien per nukleon for atomkjernen.

I en figur for den gjennomsnittlige bnidingsenergien per nukleon som funksjon av nukleontallet for forskjellige atomkjerner.

Ser vi at. Kurven snur ved ni-62 like ved fe-58. disse kjernen er de mest stabile av alle atomkjerner. Det er én av årsakene til at jern finnes i store mengder i det indre av planetene.

Forklaringen er at disse kjernene blir dannet i enorme mengder i de siste seknudene av livet til visse døende stjerner.

- En gjenstand med massen m har masseenergien E0=mc^2, hvor c er lysfarten i vakuum