Beste antwoord
Zonder protonen zouden we niet bestaan. Protonen in de kern van een atoom trekken het overeenkomstige aantal elektronen aan. Bijv. 6 protonen in een kern trekken 6 elektronen aan. Deze configuratie van elektronen geeft elk element verschillende karakters in hun samenstelling. Omdat elk buitenste energieniveau van elektronen anders reageert, hebben we een ongelooflijke combinatie van reacties. Naarmate het aantal protonen toeneemt, nemen ook de elektronen toe. Op zijn beurt, wanneer het buitenste energieniveau verder weg gaat van de kern, wordt de invloed van het proton op de elektronen zwakker waardoor ook elk element zijn eigen karakter heeft. Ook wanneer het aantal protonen hetzelfde aantal elektronen aantrekt om de buitenste energie te voltooien niveau dit specifieke atoom wordt stabiel of inert voor een ander element. Bijv. 2 protonen trekken 2 elektronen aan en het buitenste energieniveau is vol, dit is het element Helium. Een inert gas dat onder normale omstandigheden niet reageert met een ander element. Dus elektronen doet het werk, maar de protonen voorkomen dat elektronen uit de hand lopen door elektronen te beïnvloeden om binnen bepaalde grenzen te blijven.
Antwoord
De grootte van een kern is in de orde van 1 fermi tot 10 fermi, of 1–10 keer 10 ^ {- 15} m, en elektronen zijn vrij licht in vergelijking met protonen of neutronen: ze wegen slechts ongeveer 1/1800 zo zwaar. Men kan de kern dus behandelen alsof hij gefixeerd is wanneer rekening houdend met de elektronische toestand.
Dat betekent, b y het Heisenberg-onzekerheidsprincipe, dat een elektron dat opgesloten zit in een volume ter grootte van een kern, een wortelgemiddelde kwadratische impuls zou moeten hebben in de orde van 20-200 MeV / c, waardoor de kinetische energie van het elektron veel te hoog zou worden vanwege zijn aantrekkingskracht op de protonen in de kern om het daar te binden.
De Coulomb-energie van een elektron in een kern met eenheidslading op een gemiddelde afstand van een fermi is in de orde van 1 MeV. Een veel elektronenatoom lijkt de situatie misschien beter te maken aangezien er meer protonen en een hogere elektrische lading zijn, maar in een veel elektronenatoom is er ook afstoting tussen de atomaire elektronen om mee om te gaan.
Atoomelektronen bindingsenergieën hebben die in het bereik van 1 eV tot 100 keV liggen.
Dus dit werkt niet gezien de aard van elektron-nucleon-interacties, die bijna puur elektromagnetisch zijn bij zulke lage energieën.
Er is ook een bovengrens aan de lading van een kern, als gevolg van elektron-positronproductie uit het elektrische veld aan het oppervlak, die in de orde van Z = + 137 ligt voor een puntvormige kern, maar iets hoger voor een eindige kern. En zulke zeer sterk geladen kernen zijn van extreem korte duur – ze splitsen zich op vanwege de wederzijdse Coulomb-afstoting van de protonen. Dus zelfs het beste scenario – een enkel elektron gebonden aan een zeer grote, zeer sterk geladen kern, zal niet het gewenste resultaat opleveren – een stabiel atoom of ion, in dit geval, met de elektronengolffunctie meestal in de kern.
De Coulomb-kracht is gewoon niet sterk genoeg om elektronen in een kern te binden – dus de elektronenwolken strekken zich veel verder uit dan dat.
Het betekent niet dat atoomelektronen nooit in de kern worden gevonden. kern van een atoom – de kans is alleen niet groot.
Meestal bevinden de atoomelektronen zich ver buiten de kern, met een hoge waarschijnlijkheid.