Waarom blijven de protonen en neutronen dan bij elkaar zitten? Dat komt omdat de sterke kernkracht die de quarks bij elkaar houdt zo sterk is, dat deze ook buiten de neutronen en protonen een rol speelt. Hierdoor houdt deze kracht zelfs de protonen en neutronen in de atoomkern bij elkaar.
Protonen en neutronen worden bij elkaar gehouden door de sterke kernkracht. Het aantal protonen bepaalt het atoomnummer en is gelijk aan het aantal elektronen van een ongeladen atoom. De negatieve lading van een elektron en de positieve lading van een proton zijn even groot en heffen elkaar op.
Ze interacteren via de sterke kracht! In feite "lekt" de sterke krachtinteractie uit elk proton en neutron, waardoor de nucleaire sterke kracht ontstaat die de kern bij elkaar houdt . Dus in de kern wordt een atoomkern bij elkaar gehouden door een kracht die zich uitstrekt van de quarks in de neutronen en protonen.
Waarom blijven protonen en neutronen samen in de kern? De kern van een atoom wordt bij elkaar gehouden door de sterke kernkracht die protonen en neutronen samenbindt . Hoewel de sterke kernkracht de sterkste van de vier fundamentele krachten is, werkt deze alleen over zeer korte - meestal nucleaire - afstanden.
Maar deze aantrekkingskracht heeft zijn grenzen: als de atomen dicht genoeg bij elkaar komen, nemen de interacties tussen de negatief geladen elektronen (en positief geladen kernen) van elk atoom zeer snel toe, wat leidt tot een algehele afstoting, die de twee atomen ervan weerhoudt zo dicht bij elkaar te komen.
De atomen in de meeste moleculen worden bij elkaar gehouden door sterke aantrekkingskrachten , chemische bindingen genoemd. Deze bindingen worden gevormd door de interactie van valentie-elektronen van de combinerende atomen. Naast de zeer sterke krachten binnen een molecuul, zijn er zwakkere krachten die tussen moleculen werken.
Moleculen bestaan uit twee of meerdere atomen. De binding tussen die twee atomen noemen we ook wel een atoombinding. Deze binding bestaat doordat er van beide atomen één elektron zich bindt aan het elektron van het andere atoom. Deze elektronen heten bindingselektronen.
Atoomkernen bestaan uit elektrisch positieve protonen en elektrisch neutrale neutronen. Deze worden bijeengehouden door de sterkste bekende fundamentele kracht, de sterke kracht genoemd .
Antwoord en uitleg:
De protonen zijn gebonden aan de neutronen in de kern met een krachtige kracht die bekend staat als de kernkracht . De elektronen zijn gebonden aan de kern met de elektrostatische kracht die minder krachtig is dan de kernkracht.
Veelgestelde vragen | Isotopen & Atoomkernen
Een atoomkern bestaat uit twee soorten deeltjes. Protonen zijn positief geladen deeltjes, neutronen zijn neutrale deeltjes (lading 0). Zowel protonen als neutronen hebben massa en zorgen ervoor dat een atoom massa heeft.
Neutronen in de kern compenseren de onderling afstotende werking van protonen (de elektromagnetische kracht) middels de samenbindende sterke kernkracht. Zowel een tekort als een overschot aan neutronen kan aanleiding zijn tot radioactief verval.
De sterke kernkracht werkt alleen tussen deeltjes die heel erg dicht bij elkaar zitten - d.w.z. alleen als ze net zo dicht bij elkaar zitten als de protonen in een kern (ongeveer . 0000000000000001 meter). Deze krachten zijn extreem sterk - sterk genoeg om de afstotende elektrische krachten tussen de protonen te overmeesteren.
Reden: Op afstanden van de orde van 10−14 m oefenen neutronen en protonen zeer sterke aantrekkingskrachten op elkaar uit, en deze kracht is onafhankelijk van de lading .
Neutrino's zijn dan ook iets speciaals. Het zijn de kleinste deeltjes die wetenschappers kennen. Ze zijn zo etherisch dat er elke seconde zo'n 65 miljard van passeren aan de snelheid van het licht door een gebied de grootte van een menselijke duim, zonder enig effect te hebben want ze interageren zelden met materie.
Voor elke quark bestaat er als antideeltje een antiquark, met de tegengestelde lading. Quarks hebben spin ±½ en zijn dus fermionen. Het bestaan van quarks werd in 1964 voorspeld door de fysicus Murray Gell-Mann, waarvoor hij in 1969 de Nobelprijs ontving.
Zo wordt het duidelijk waarom het elektron(deeltje) niet gewoon op de kern neerstort: de reden is dat een elektron nu eenmaal een golf is die zich niet zo makkelijk tot zo'n kleine ruimte laat terugbrengen en een staandegolfpatroon moet vormen.
Protonen en neutronen kunnen enigszins bewegen binnen de kern, afhankelijk van de kern. Ze trillen ook, dus ze zijn nooit 'volledig stilstaand'. Ze bewegen ook niet op de schaal van het atoom, wat ongeveer 10.000 keer groter is dan de kern.
Een atoom kun je in het algemeen nog goed beschrijven als een klein balletje. Zo zien atomen er in het algemeen ook uit, als je ze bekijkt met een speciale 'scanning tunnelling'-microscoop (afbeelding 1). In het midden van ieder atoom bevindt zich de atoomkern, bestaand uit protonen en neutronen.
Protonen zijn positief geladen atoomdeeltjes. Deze zijn heel klein en hebben elektrische lading.
Protonen en atoommassa
Het aantal protonen van een atoom bepaalt om welk element het gaat. Waterstof heeft bijvoorbeeld 1 proton en zuurstof heeft 8 protonen. Het aantal neutronen en protonen bepalen samen de atoommassa. Bij een atoom zonder lading is het aantal elektronen gelijk aan het aantal protonen.
Metalen bestaan niet uit moleculen omdat hun atomen een rooster vormen waarin ze elektronen delen in een gemeenschappelijke elektronenwolk, ook wel een "metaalbinding" genoemd. Hierdoor zijn er geen aparte moleculen, zoals bij covalente bindingen in niet-metalen.
Water (H2O) is een zeer polaire verbinding, omdat de waterstofatomen niet recht tegenover elkaar aan het zuurstofatoom zitten. De verbinding vormt een hoek, wat resulteert in een groot dipoolmoment.
Als we de temperatuur van bijvoorbeeld een stuk metaal verhogen, dan gaan de deeltjes in dit metaal sneller trillen. Door dit trillen duwt elke atoom de omliggende atomen een beetje weg.Het materiaal neemt op deze manier meer ruimte in. In veel praktische situaties moeten we rekening houden met deze uitzetting.
Binnen de kern weegt de aantrekkende sterke kernkracht tussen protonen zwaarder dan de afstotende elektromagnetische kracht en houdt de kern stabiel . Buiten de kern is de elektromagnetische kracht sterker en stoten protonen elkaar af.