Atomen

Al sinds de oude Grieken hebben mensen nagedacht over het begrip atoom. Pas in de laatste honderd jaar zijn we te weten gekomen hoe een atoom is opgebouwd uit een kern en een elektronenwolk.

De atoomkern

Het grootste deel van een atoom bestaat uit lege ruimte. De kern van een atoom bevat meer dan 99% van de massa, maar is 10 000 maal zo klein als het ganse atoom.
Deze kleine kern bestaat uit protonen en neutronen, bijeengehouden door de sterke wisselwerking.
Het aantal protonen in de kern bepaalt om wat voor element het gaat. Zo bezit waterstof 1 proton, helium 2 en uranium 92. Het aantal neutronen in de kern bepaalt vooral of het element stabiel is of niet. Gewone waterstof, zonder neutronen in de kern is stabiel. Zware waterstof, ook wel deuterium genoemd, met één neutron in de kern is ook stabiel. Superzware waterstof of tritium, met twee neutronen, is radioactief.
Ook het aantal protonen speelt mee in de stabiliteit van de kern. De lichtste kernen zoals waterstof zullen gemakkelijker kernreacties ondergaan. Deze elementen zullen fuseren om zwaardere, meer stabiele kernen te vormen. Om dit fusieproces te starten zijn er echter hoge temperaturen nodig, waardoor waterstof nooit spontaan zal gaan fuseren. Ijzer, met 26 protonen, heeft de stabielste kern. Zwaardere kernen worden weer onstabieler, en zullen proberen protonen of neutronen kwijt te spelen. Ook hier is het weer zo dat dat niet spontaan gebeurt. De allerzwaarste kernen echter, zoals uranium, zijn zó onstabiel dat ze wel spontaan uiteenvallen. De energie die bij dit uiteenvallen vrijkomt, wordt in een kernreactor gebruikt om energie op te wekken.

De elektronenwolk

Rond de kern vinden we een ijle wolk van elektronen. De wolk telt nauwelijks mee in de massa van het atoom, maar bepaalt wel de manier waarop het atoom met andere atomen zal reageren.
Een neutraal atoom heeft normaal gezien evenveel elektronen als er protonen in de kern zitten. Als er een elektron te veel of te weinig is, krijgen we een geladen ion, dat andere chemische eigenschappen vertoont.
De elektronen vliegen niet willekeurig rond de kern, maar bevinden zich op welbepaalde banen. Elektronen kunnen in een andere baan terecht komen door energie op te nemen of af te geven onder de vorm van fotonen. Dit geeft ons een interessante manier om atomen te herkennen. Elke atoomsoort bezit een unieke elektronenwolk. Door te kijken welke soort fotonen worden opgenomen of afgegeven, kunnen we de atoomsoort bepalen. Als we het licht van een ster bekijken, dan zal blijken dat licht van bepaalde golflengtes weg is gefilterd. Dit wil dus zeggen dat de ster atomen bevat die fotonen van die golflengte hebben opgenomen. Zo kunnen we wat te weten komen over de leeftijd van die ster. Jonge sterren bestaan bijvoorbeeld uit waterstof en helium, in oudere sterren is er ook koolstof terug te vinden.
» home       » site kaart       » info       » contact
Laatst aangepast: 18.3.2005
Copyright © 2000-2005, Maarten Driesen