89.12.149.194 (Diskussion) (Ne hat die Ordnungszah 10, Mg 12; war vertauscht und hatte mich sehr verwirrt!) |
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'''Spiegelkerne''' sind [[Atomkern]] | '''Spiegelkerne''' sind Paare von [[Atomkern]]en mit vertauschter („gespiegelter“) [[Protonenzahl|Protonen-]] und [[Neutronenzahl]]. Sie unterscheiden sich deshalb in der [[Kernladungszahl]] und stellen somit zwei verschiedene [[chemisches Element|chemische Elemente]] dar. Spiegelkerne sind ein Spezialfall der [[Isobar (Kernphysik)|Isobare]]. | ||
Beispiele für Spiegelkerne: | Beispiele für Spiegelkerne: | ||
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! rowspan="2" | Nuklid || colspan="3" | Anzahl || rowspan="2" | Charakterisierung | |||
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! Nukleonen A || Protonen Z || Neutronen N | |||
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|<math>{}^{22}_{10} \mathrm {Ne}</math> | |||
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|gerader-gerader (gg) Kern | |||
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|gerader-gerader (gg) Kern, radioaktiv | |||
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Die Spiegelkerne sind für vergleichende Untersuchungen in der Kernphysik interessant. Beispielsweise unterscheiden sich in der [[Bethe-Weizsäcker-Formel]] die | Die Spiegelkerne sind für vergleichende Untersuchungen in der [[Kernphysik]] interessant. Beispielsweise unterscheiden sich in der [[Bethe-Weizsäcker-Formel]] die [[Bindungsenergie]]n für Spiegelkerne nur durch den [[Coulombkraft|Coulomb]]-Anteil, der dann isoliert untersucht werden kann. | ||
Spiegelkerne zeigen in beeindruckender Weise, dass Protonen und Neutronen zwar unterschiedliche Ladung besitzen, sich aber ansonsten sehr ähnlich verhalten | Mindestens einer von beiden Spiegelkernen ist immer [[radioaktiv]], bei den uu-Spiegelkernen sogar stets beide. Mit Ausnahme der Paare [[Neutron|<sup>1</sup>n]] und [[Proton|<sup>1</sup>H]] sowie [[Triton (Physik)|<sup>3</sup>H]] und [[Helion (Physik)|<sup>3</sup>He]] ist immer der Kern mit der höheren Protonenzahl radioaktiv. | ||
Spiegelkerne zeigen in beeindruckender Weise, dass Protonen und Neutronen zwar unterschiedliche [[elektrische Ladung|Ladung]] besitzen, sich aber ansonsten sehr ähnlich verhalten: [[Energieniveau]]s wie auch die dazugehörigen [[Spin]]s und [[Parität (Physik)|Paritäten]] von Spiegelkernen sehen sich zum Verwechseln ähnlich; der wesentliche Unterschied ist die Energie des [[Grundzustand]]s durch Unterschiede im [[Coulombpotential]]. | |||
== Literatur == | == Literatur == | ||
Spiegelkerne sind Paare von Atomkernen mit vertauschter („gespiegelter“) Protonen- und Neutronenzahl. Sie unterscheiden sich deshalb in der Kernladungszahl und stellen somit zwei verschiedene chemische Elemente dar. Spiegelkerne sind ein Spezialfall der Isobare.
Beispiele für Spiegelkerne:
| Nuklid | Anzahl | Charakterisierung | ||
|---|---|---|---|---|
| Nukleonen A | Protonen Z | Neutronen N | ||
| $ {}_{10}^{22}\mathrm {Ne} $ | 22 | 10 | 12 | gerader-gerader (gg) Kern |
| $ {}_{12}^{22}\mathrm {Mg} $ | 12 | 10 | gerader-gerader (gg) Kern, radioaktiv | |
| $ {}_{14}^{30}\mathrm {Si} $ | 30 | 14 | 16 | gerader-gerader (gg) Kern |
| $ {}_{16}^{30}\mathrm {S} $ | 16 | 14 | gerader-gerader (gg) Kern, radioaktiv | |
| $ {}_{15}^{32}\mathrm {P} $ | 32 | 15 | 17 | ungerader-ungerader (uu) Kern, radioaktiv |
| $ {}_{17}^{32}\mathrm {Cl} $ | 17 | 15 | ungerader-ungerader (uu) Kern, radioaktiv | |
| $ {}_{17}^{35}\mathrm {Cl} $ | 35 | 17 | 18 | ungerader-gerader (ug) Kern |
| $ {}_{18}^{35}\mathrm {Ar} $ | 18 | 17 | gerader-ungerader (gu) Kern, radioaktiv | |
Die Spiegelkerne sind für vergleichende Untersuchungen in der Kernphysik interessant. Beispielsweise unterscheiden sich in der Bethe-Weizsäcker-Formel die Bindungsenergien für Spiegelkerne nur durch den Coulomb-Anteil, der dann isoliert untersucht werden kann.
Mindestens einer von beiden Spiegelkernen ist immer radioaktiv, bei den uu-Spiegelkernen sogar stets beide. Mit Ausnahme der Paare 1n und 1H sowie 3H und 3He ist immer der Kern mit der höheren Protonenzahl radioaktiv.
Spiegelkerne zeigen in beeindruckender Weise, dass Protonen und Neutronen zwar unterschiedliche Ladung besitzen, sich aber ansonsten sehr ähnlich verhalten: Energieniveaus wie auch die dazugehörigen Spins und Paritäten von Spiegelkernen sehen sich zum Verwechseln ähnlich; der wesentliche Unterschied ist die Energie des Grundzustands durch Unterschiede im Coulombpotential.