Neutron, Das

Atome sind elektrisch neutral. Experimente Anfang 1900 belegten, dass die zwei bekannten Elementarteilchen, Protonen und Elektronen, den gleichen Ladungsbetrag hatten. Ungeladene Atome enthalten also die gleiche Anzahl an Protonen, wie an Elektronen. Um 1920 herum kannte man auch schon das Gewicht eines Elektrons und eines Protons. Wog man allerdings Elemente kam man auf teilweise deutlich größere Massen als erwartet.

Ernest Rutherford folgerte daraus die Existenz weiterer Teilchen. Diese mussten ungeladen sein, was sie zugleich schwer nachweisbar machte. 1932 wies James Chadwick schließlich die Existenz des Neutrons durch Kernspaltungsprozesse, bei denen Neutronen frei werden, nach. Daraus errechnete er ebenfalls die Masse des Neutrons. Die Neutronenmasse ist ein wenig größer als die des Protons und beträgt 1.67493·10-24g.

Für den Charakter eines Atoms spielen die Neutronen nur eine den anderen Teilchen untergeordnete Rolle. Die Elemente werden nach ihrer Protonenzahl geordnet. Atome mit einem Proton gehören zum Element Wasserstoff. Atome mit zwei Protonen gehören zum Element Helium. Wasserstoffatome haben also immer nur 1 Proton im Kern. Lithiumatome haben immer nur 3 Protonen im Kern. Ebenso steht es mit allen anderen Elementen. Wasserstoffatome oder andere Atome können trotz gleicher Protonenzahl dennoch eine unterschiedliche Anzahl an Neutronen im Kern haben.

Man spricht in diesem Fall von Isotopen des Elements. Isotope haben die gleiche Protonenanzahl aber unterschiedliche Neutronenanzahl im Kern. Die meisten Elemente haben mehrere Isotope. Aus der unterschiedlichen Neutronenanzahl resultiert ein unterschiedliches Gewicht. Erkennbar ist dies durch die Kommastellen im Relativgewicht der Elemente. Man errechnet es aus dem Mittelwert der Massen der häufigsten Isotope eines Elements.

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