Beste Antwort
Ohne Protonen würden wir nicht existieren. Protonen im Kern eines Atoms ziehen die entsprechende Anzahl von Elektronen an. ZB ziehen 6 Protonen in einem Kern 6 Elektronen an. Diese Konfiguration von Elektronen gibt jedem Element unterschiedliche Charaktere in seiner Zusammensetzung. Da jedes äußere Energieniveau von Elektronen unterschiedlich reagiert, haben wir eine unglaubliche Kombination von Reaktionen. Mit zunehmender Protonenzahl steigen auch die Elektronen entsprechend. Wenn sich das äußere Energieniveau weiter vom Kern entfernt, wird der Einfluss des Protons auf die Elektronen schwächer, wodurch auch jedes Element seinen eigenen Charakter hat. Auch wenn die Anzahl der Protonen die gleiche Anzahl von Elektronen anzieht, um die äußere Energie zu vervollständigen Niveau dieses bestimmten Atoms wird stabil oder inert zu jedem anderen Element. ZB 2 Protonen ziehen 2 Elektronen an und das äußere Energieniveau ist voll, dies ist das Element Helium. Ein Inertgas, das unter normalen Umständen mit keinem anderen Element reagiert. Also Elektronen erledigt die Arbeit, aber die Protonen verhindern, dass Elektronen außer Kontrolle geraten, indem sie die Elektronen so beeinflussen, dass sie innerhalb bestimmter Grenzen bleiben.
Antwort
Die Größe eines Kerns liegt in der Größenordnung von 1 Fermi bis zu 10 Fermi oder 1–10 mal 10 ^ {- 15} m und Elektronen sind im Vergleich zu Protonen oder Neutronen ziemlich leicht: Sie haben nur eine Masse von etwa 1/1800. Man kann den Kern also so behandeln, als wäre er wann fixiert unter Berücksichtigung des elektronischen Zustands.
Das heißt, b Nach dem Heisenbergschen Unsicherheitsprinzip müsste ein Elektron, das in einem Kern von der Größe eines Kerns eingeschlossen ist, einen quadratischen Mittelwert in der Größenordnung von 20–200 MeV / c haben, was die kinetische Energie des Elektrons viel zu hoch machen würde Die Coulomb-Energie eines Elektrons in einem Kern mit Einheitsladung in einem durchschnittlichen Abstand von einem Fermi liegt in der Größenordnung von 1 MeV, damit es die Protonen im Kern anzieht, um es dort zu binden. Ein Atom mit vielen Elektronen scheint die Situation zu verbessern, da es mehr Protonen und eine höhere elektrische Ladung gibt, aber in einem Atom mit vielen Elektronen gibt es eine Abstoßung zwischen den Atomelektronen, mit denen man sich ebenfalls befassen muss.
Atomelektronen haben Bindungsenergien im Bereich von 1 eV bis 100 keV.
Dies funktioniert also nicht, da Elektronen-Nukleonen-Wechselwirkungen auftreten, die bei so niedrigen Energien fast rein elektromagnetisch sind.
Es gibt auch eine Obergrenze für die Ladung eines Kerns aufgrund der Erzeugung von Elektronenpositronen aus dem elektrischen Feld an der Oberfläche, die für einen punktförmigen Kern in der Größenordnung von Z = + 137 liegt, für a jedoch etwas höher endlicher Kern. Und solche sehr hoch geladenen Kerne sind extrem kurzlebig – sie spalten sich aufgrund der gegenseitigen Coulomb-Abstoßung der Protonen auf. Selbst das beste Szenario – ein einzelnes Elektron, das an einen sehr großen, sehr hoch geladenen Kern gebunden ist, führt nicht zum gewünschten Ergebnis – ein stabiles Atom oder Ion, in diesem Fall mit der Elektronenwellenfunktion hauptsächlich innerhalb des Kerns.
Die Coulomb-Kraft ist einfach nicht stark genug, um Elektronen innerhalb eines Kerns zu binden – daher erstrecken sich die Elektronenwolken viel weiter hinaus.
Dies bedeutet nicht, dass Atomelektronen niemals im Kern gefunden werden Kern eines Atoms – es ist nur so, dass die Wahrscheinlichkeit nicht hoch ist.
Meistens befinden sich die Atomelektronen mit hoher Wahrscheinlichkeit weit außerhalb des Kerns.