Was sind Protonen & Neutronen? – Aufklärung

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Proton

Ein Proton ist ein subatomares Teilchen, das im Kern jedes Atoms existiert. Das Teilchen hat eine positive elektrische Ladung, entgegengesetzt zu der des Elektrons. Wenn man ein Proton isolieren würde, würde ein einziges Proton eine Masse von nur 1672 621 898(21) • 10−27, nur etwas weniger als die Masse eines Neutrons.

Die Anzahl der Protonen im Kern eines Elements nennt sich Atomzahl. Diese Zahl gibt jedes Element seine eindeutige Identität. In den Atomen eines bestimmten Elementes ist die Anzahl der Protonen in den Kernen immer gleich. Ein Atom von einfachem Wasserstoff hat einen Kern, der aus einem einzigen Proton besteht. Die Kerne aller anderen Elemente enthalten neben den Protonen fast immer auch Neutronen.

Protonen müssen sich nicht auf die Atomkerne beschränken. Wenn Protonen außerhalb der Atomkerne gefunden werden, erwerben sie faszinierende, bizarre und potenziell gefährliche Eigenschaften, ähnlich denen von Neutronen unter ähnlichen Umständen. Aber Protonen haben eine zusätzliche Eigenschaft. Weil sie eine elektrische Ladung tragen, können sie durch elektrische und / oder magnetische Felder beschleunigt werden.

Hochgeschwindigkeitsprotonen und Atomkerne, die sie enthalten, werden bei Sonneneruptionen in großer Zahl emittiert. Die Partikel werden durch das Magnetfeld der Erde beschleunigt und verursachen ionosphärische Störungen, die als geomagnetische Stürme bekannt sind.

Neutron

Ein Neutron ist ein subatomares Teilchen, das im Kern eines jedes Atoms gefunden wird, außer dem des einfachen Wasserstoffs. Das Teilchen leitet seinen Namen von der Tatsache ab, dass es keine elektrische Ladung besitzt – Es ist neutral. Neutronen sind extrem dicht. Würde man ein Neutron isolieren, so hätte ein einziges Neutron eine Masse von nur 1,675 621 898(21) • 10−27.

Die Anzahl der Protonen im Kern eines Elements nennt sich ebenfalls Atomzahl. In den Atomen eines bestimmten Elements, z. B. Kohlenstoff, ist die Anzahl der Protonen in den Kernen immer gleich, aber die Anzahl der Neutronen kann variieren. Ein Atom eines gegebenen Elements mit einer bestimmten Anzahl von Neutronen im Kern wird als Isotop bezeichnet. Das Isotop eines Atoms wird durch das Schreiben des Elementnamens, gefolgt von der Summe der Anzahl der Protonen und Neutronen bezeichnet. Der Kern eines Kohlenstoffatoms hat immer sechs Protonen und sechs Neutronen, aber einige Kohlenstoffkerne enthalten acht Neutronen.

Neutronen müssen sich nicht auf die Atomkerne beschränken. Sie können alleine existieren. Wenn Neutronen außerhalb der Atomkerne gefunden werden, erwerben sie faszinierende, bizarre und potenziell gefährliche Eigenschaften. Wenn sie mit hoher Geschwindigkeit reisen, produzieren sie tödliche Strahlung.

Die so genannte Neutronenbombe, die für ihre Fähigkeit bekannt ist, Menschen und Tiere zu töten, während sie eine minimale Wirkung auf unbelebte physikalische Strukturen haben. Die hohe Dichte dieser Partikel, kombiniert mit ihrer Geschwindigkeit, gibt ihnen extreme Energie. Infolgedessen haben sie die Macht, die Atomkerne, die sie schlagen, zu verändern oder sogar auseinanderzubrechen.

Wenn ein großer Stern explodiert und seine äußeren Schichten einem brillanten Feuerball ähnelt, der als Supernova bezeichnet wird, ist die verbleibende Materie unglaublich dicht, und es kollabiert unter seiner eigenen Gravitation. Wenn dieser stellaren Überrest eine gewisse kritische Dichte erlangt, werden praktisch alle subatomaren Teilchen zu Neutronen.

Das daraus resultierende Objekt ist ein Neutronenstern, der einen kleineren Durchmesser haben könnte als der Erde. Neutronenstern können sich mit hoher Geschwindigkeit drehen, wodurch Strahlen elektromagnetischer Strahlung entstehen, die als periodische Impulse in Radioteleskopen zu hören sind. Diese himmlischen Gegenstände sind als Pulsare bekannt. Wenn ein Neutronenstern dicht genug ist, kollabiert er in ein schwarzes Loch, dessen Gravitation so intensiv ist, dass nichts entkommen kann, nicht einmal Photon.

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