Dieser Audiobeitrag wird von der Universität Erlangen-Nürnberg präsentiert.

Wir hatten mit der Kernphysik angefangen und heute werden wir hauptsächlich den Kernaufbau

und insbesondere die Bindungsenergie des Kerns besprechen.

Also, wie ihr wisst, besteht ein Atomkern aus Nukleon, insbesondere aus Proton.

Und die Anzahl der Protonen wird typischerweise mit dem Buchstaben Z beschrieben.

Und N gleich A minus Z Neutronen und A ist die Massenzahl,

die dementsprechend die Zahl der Nukleon, sprich die Zahl der Protonen und Neutronen angibt.

So, und dann schreibt man eben die Schreibweise,

die Nukleon ist dann Element Nukleon.

Sorry, Nukleon natürlich.

So, und man schreibt dann eben Element, hier oben schreibt man die Massenzahl und hier die Zahl der Protonen.

Also, zum Beispiel C12 und C hat 6 Protonen.

Oder man lässt manchmal die 6 auch weg und schreibt einfach C12,

weil durch den Buchstaben C ist natürlich die Anzahl der Protonen schon festgelegt.

So, jetzt kann man sich das mal angucken.

Wenn man sich Elemente, die in der Natur vorkommen, anguckt,

dann kann man das auftragen in einem Koordinatensystem,

wo auf der x-Achse die Neutronenanzahl und auf der y-Achse die Protonenanzahl ist.

Und dann findet man, dass die Elemente, die in der Natur so vorkommen, so eine Verteilung haben.

Also bei niedrigen Massenzahlen ist die Anzahl der Protonen und die Anzahl der Neutronen ungefähr gleich.

Und wenn man dann zu höheren Kern geht, sieht man, dass es eine Abweichung davon gibt.

Und dass Kerne, die mehr Neutronen haben als Protonen, stabil sind.

Insbesondere ist es so, dass die schwarzen Punkte hier, geben stabile Nuklide an,

stabile Ausprägungen der Elemente. Die Orangen hier sind Beta Plus,

die Blauen sind Beta Minus, also gehen über Beta Minus-Zerfall in einen anderen Kern über.

Die Gelben hier machen Alpha-Zerfall und so weiter.

Wenn wir jetzt eine Theorie haben wollen, wollen wir natürlich eine Theorie haben,

die den Kernaufbau beschreibt und die insbesondere beschreibt, dass man bei höheren Kernzahlen,

also bei höheren Massenzahlen, stabile Kerne findet, bei denen mehr Neutronen als Protonen im Kern sind.

Das andere, was ich noch erwähnen sollte, ist, wenn man ein Mutternuklid hat in dieser Auftragung, N gegen Z,

wenn dieses Mutternuklid Beta Minus-Zerfall hat, macht es einen Sprung in diese Richtung.

Wenn es ein Beta Plus-Zerfall macht, macht es einen Sprung in diese Richtung.

Und wenn es einen Alpha-Zerfall hat, macht es einen Sprung in diese Richtung.

Das sieht man eben auch hier dran. Also Sachen, die einen Beta Plus-Zerfall machen,

bewegen sich auf diese schwarze Linie zu, von hier oben, die gehen in die Richtung runter.

Sachen, die einen Beta Minus-Zerfall machen, also die Blauen, gehen in diese Richtung auf die schwarze Linie zu.

Und Dinge, die einen Alpha-Zerfall machen, kommen eben von hier oben auf die schwarze Linie.

Schwarze Linie hier. Fragen? Gut.

So, also, das heißt, wir wollen eine Theorie haben, die uns das hier beschreibt.

Ja? Also es gibt noch, genau, gute Frage.

Es gibt noch andere Dinge, die passieren können. Zum Beispiel die Fission.

Also es gibt Elemente, die hier oben so grün sind, die einfach spontan zerfallen in zwei Tochterkerne.

Ein Beispiel ist zum Beispiel Uran. Uran macht nicht Alpha- oder Beta-Strahlung, sondern zerfällt.

Genau. Und dann gibt es eben noch ganz seltene Prozesse, bei denen der Kern einen Proton aussendet oder einen Neutron aussendet.

Aber sozusagen die Hauptprozesse sind natürlich Beta und Alpha-Zerfall.

Gut.

Gut. So.

Also, das sieht dann so aus. Die Nuklidkarte haben wir uns gerade angeguckt.

Diese Farbdarstellung, die wir eben gesehen haben, wird auch auf die Karlsruher Nuklidkarte genannt und die trägt eben auf N, Z gegen N.

So. Und hier wäre die Linie Z gleich N. Und man hat eben gesehen, dass die schwarze Linie der stabilen Kerne, die nennt man auch das Tal der stabilen Kerne.