sciencetalk

Om even in te gaan op uw model, kijk ik bijvoorbeeld naar een deuteron, dat bestaat volgens u uit 2 protonen en 1 elektron.

Waarom stoten die protonen elkaar niet af, in uw model?

Kunt u bovendien op bovenstaande vragen een antwoord formuleren? In het bijzonder verschil neutron/waterstofatoom, spin-1/2 van het neutron, behoud van impuls bij beta-verval enzoverder.

Misschien kan dr.Gallons mij (UW) uitleggen waarom een atoomkern opgebouwd uit +1 geladen protonen en -1 geladen elektronen niet kan. In de grotere atoomkernen vanaf He zit dan ieder "kern" elektron standaard ingeklemd tussen twee protonen. Het "kern" elektron is nimmer gebonden aan slechts 1 proton; dat zou immers resulteren in een ongeladen neutron.

Er is altijd een overschot aan positieve lading in een atoom kern, wat niet tot een stabiel systeem kan leiden als er geen andere kracht buitenom de elektromagnetische kracht aan het werk is. Aangezien atoom kernen wel stabiel zijn lijdt dit automatisch tot de conclusie dat er een kracht aan het werk is tussen nucleonen die zowel aantrekkend is,sterker dan de elektromagnetische kracht en een kort bereik heeft ). Deze kracht wordt de sterke kernkracht genoemd, is ruwweg 100 keer sterker dan EM-krachten en heeft een bereik van ongeveer 1 fm.

Als u van mening bent dat EM-krachten alleen tot een stabiele kern kunnen leiden, zou ik daar graag een berekening van willen zien.

De positie van ieder "kern" elektron zit standaard in tussen twee protonen. Het proton en het elektron zijn via lading gebonden maar ze kunnen elkaar niet fysiek raken vanwege hun gelijke magnetische spin.

In die positie kunnen ze vrij om hun eigen as blijven roteren. In mijn visie is iedere atoomkern volkomen logisch op te bouwen met uitsluitend protonen en "kern" elektronen.

Elektronen zijn puntdeeltjes en draaien dus niet om hun as. Als u de wiskundige beschrijving van spin zou bestuderen zult u inzien dat spin niets te maken heeft met fysieke rotatie van deeltjes. Verder, het idee dat alle deeltjes binnen een atoom kern dezelfde spin hebben, zou betekenen dat er geen atoomkernen bestaan met (totale) spin 0. Dit is in tegenspraak met het gegeven dat alle atoomkernen met een even aantal deeltjes spin 0 hebben.

De binding tussen het proton en het elektron bestaat uit de gelijktijdige combinatie van binding via lading (lad) en een afstoting via magnetische spin (mag) dus: een lad-mag binding. In de natuur komen veel meer van dat soort bindingen voor die zijn opgebouwd uit de gelijktijdige combinatie van wederzijdse aantrekking en afstoting.

De afstotende 'kracht' tussen twee niet onderscheidbare deeltjes is niet echt een kracht maar een gevolg van het pauli verbod (dat u verwerpt, zo heb ik begrepen). Dit wordt ook wel de 'exchange interactie' genoemd. Dit werkt dus niet tussen proton en elektronen onderling aangezien die makkelijk te onderscheiden zijn.

De atoomkern opgebouwd uit protonen en neutronen is in mijn visie daarentegen niet mogelijk.

Hier zou ik graag een onderbouwing van willen zien.

Ik heb dit onderwerp is snel doornomen en ik vroeg me af. Als u een atoom beschouwt dat enkel uit protonen en elektronen bestaat, wat houdt de protonen dan in de kern?

Mocht hier al een antwoord zijn op gegeven, gelieve dan een korte verwijzing. Bij voorbaat dank.

Mvg

Als u een atoom beschouwt dat enkel uit protonen en elektronen bestaat, wat houdt de protonen dan in de kern?

Als u van mening bent dat EM-krachten alleen tot een stabiele kern kunnen leiden, zou ik daar graag een berekening van willen zien.

De protonen en kernelektronen wisselen elkaar af. Zoiets als een metaalrooster. De elektrische aantrekking tussen + en - is dan dominanter dan de afstoting van van + met + en van - met -.

Antiparallelle spin zorgen voor magnetische aantrekking.

thermo1945 schreef:De protonen en kernelektronen wisselen elkaar af. Zoiets als een metaalrooster. De elektrische aantrekking tussen + en - is dan dominanter dan de afstoting van van + met + en van - met -.

Antiparallelle spin zorgen voor magnetische aantrekking.

En hoe dat er dan uit voor bijv. He met (volgens UW) 4 protonen en 2 elektronen in de kern?

En hoe dat er dan uit voor bijv. He met (volgens UW) 4 protonen en 2 elektronen in de kern?

Ik vermoed, dat de vier protonen een tetraeder vormen. Het ene elektron zit tussen twee protonen maar iets naar het midden vd tetraeder. Het ander elektron tussen de andere twee protonen, ook iets naar het midden. De spins vd elektronen zijn antiparallel.

Het paar protonen 'waartussen' één elekrton zit heeft ook antiparallelle spin. Wat dacht u hier van?

thermo1945 schreef:Ik vermoed, dat de vier protonen een tetraeder vormen. Het ene elektron zit tussen twee protonen maar iets naar het midden vd tetraeder. Het ander elektron tussen de andere twee protonen, ook iets naar het midden. De spins vd elektronen zijn antiparallel.

Het paar protonen 'waartussen' één elekrton zit heeft ook antiparallelle spin. Wat dacht u hier van?

Ik denk niet dat dit een stabiel evenwicht oplevert. Een tetraëder heeft 4 vlakken en je hebt maar 2 elektronen te verdelen (dit is het eerste wat me te binnen schiet).

Ik denk niet dat dit een stabiel evenwicht oplevert. Een tetraëder heeft 4 vlakken en je hebt maar 2 elektronen te verdelen

Een lithiumkern vind ik nog lastiger.

Misschien kan iemand dit met een simulatiecomputerprogramma onderzoeken. Ik beheers die techniek helaas niet.

Ik ga proberen aan 'mijn model' te rekenen, voorlopig alleen met de wet van Coulomb. Ik kom erop terug.

thermo1945 schreef:Een lithiumkern vind ik nog lastiger.

Misschien kan iemand dit met een simulatiecomputerprogramma onderzoeken. Ik beheers die techniek helaas niet.

Ik ga proberen aan 'mijn model' te rekenen, voorlopig alleen met de wet van Coulomb. Ik kom erop terug.

De wet van Coulomb is niet meer geldig op de lengteschaal van atoomkernen, dit is het domein van Quantumvelden theorie.

Maar denk je echt dit soort 'klassieke' modellen een goede beschrijving van atoomkernen geeft (een die overeen komt met alle data die er beschikbaar is over atoomkernen)? Of is dit meer een verlangen om quantummechanica buiten de deur te houden?

Ik kom erop terug.

Mijn wiskundige vaardigheid om dit af te maken is helaas onvoldoende. Wellicht kan iemand mij helpen.

Een model van een heliumkern

in de stijl van Uiterwijk Winkel.

De heliumkern bevat 4 protonen en 2 elektronen.

Beperkingen

We onderzoeken, of een model zuiver op grond van de elektrische krachten stabiel kan zijn. De protonen en elektronen beschouwen we als harde bollen zonder spin. De ‘ouderwetse’ kernkrachten spelen geen rol.

De modellering

Beschouw de tetraëder ABCD. De ribben hebben lengte 4 willekeurige lengte-eenheden waarvan de orde van grootte de femtometer is. Op de hoekpunten bevinden zich de 4 protonen.

Het midden van BC is P. Het midden van AD is T het midden van TP is R.

R is het meetkundige massamiddelpunt van de tetraëder.

Ergens tussen R en T is punt S. Hier zit een elektron.

Ergens tussen Pen R zit punt Q. Daar zit het andere elektron.

Werkwijze

We gaan onderzoeken, of op elk van de protonen en elektronen een resulterende kracht richting R is. Als dat het geval is, is de kern stabiel, want hij kan niet oneindig klein worden. Tijdens het onderling naderen komt er fysiek contact en de deeltjes kaatsen elkaar terug volgens het harde bollen model. Na de terugkaatsing worden ze weer richting R gedreven: een stabiel evenwicht.

Enige maten.

AP = DP = 2√3. PT = 2√2 en PR = RT = √2.

HoekDAQ = α en hoekDAS = β. Deze twee hoeken zijn voorlopig variabel met α > β. AQ = 2/cos α AS = 2/cos β.

In ∆APR zijn AR = √6 en hoek PAR = δ. cos δ = (2√2)/3 sin δ = 1/3. Dan is tan δ = (√2)/4.

Krachtsbepalingen op het proton in A door de andere protonen

Hier speelt alleen afstoting.

De grootte van de kracht van het proton in B op het proton in A is FB = F.

De grootte van de kracht van het proton in C op het proton in A is FC = F.

De feitelijke waarde van F speelt geen rol; het gaat om verhoudingen en richtingen.

Ze zijn even groot en de hoek ertussen is 60°. (In het vlak van ∆ABC.)

Hun resultante is FBC = F√3 = 1,730508 F. Hij ligt op de PA.

De grootte van de kracht van het proton in D op het proton in A is FD = F.

De resultante van FBC en FD is FBCD = F √(4 + √3) ≈ 2,3941702 F.

De scherpe hoek van FBCD met het verlengde van PA is γ.

cos γ = 0,9322857 en sin γ = 0,3617225.



Bepaling van de kracht op het proton in A door het elektronen in S

Die aantrekkingskracht is FS.

De elektrische krachten zijn omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand. AD = 4 en AS = 2/cos α, terwijl FD = F. Dus

FS : FD = (AD/AS)2 = (4/(2/cos β))2. Dus FS = 4cos2β F

Evenzo is FQ = 4cos2 α F.

Assenstelsel

Nu moet de resultante worden bepaald van FS, FQ en FBCD. Daartoe brengen we een assenstelsel aan met de oorsprong in A, de x-as op AP en de y-as in het vlak door A,P en D.

FQ maakt een hoek van (60° – α) met de x-as en FS (60° – β).

FS = (4cos2β cos(60° – β) F,. 4cos2β sin(60° – β) F)

FQ = (4cos2α cos(60° – α) F,. 4cos2α sin(60° – α) F)

FBCD = (2,3941702 cos γ F ,. 2,3941702 sin γ F)

Dit herschrijven we tot

FS = (2cos2β (cos β + √3 sin β) F , 2cos2β (√3 cos β – sin β) F)

FQ = (2cos2α (cos α + √3 sin α) F , 2cos2α (√3 cos α – sin α) F)

FBCD = (2,2320506 F , 0,8660252 F)

Fres = FS + FQ + FBCD.

Fres,x / F= (2cos2β (cos β + √3 sin β) + (2cos2α (cos α + √3 sin α) + 2,2320506

Fres,y / F= 2cos2β (√3 cos β – sin β) + 2cos2α (√3 cos α – sin α) + 0,8660252

We weten al, dat tan δ = (√2)/4. Kunnen we nu met geschikte α en β de

Fres,y / Fres,x gelijk krijgen aan (√2)/4? Dan is Fres, op R gericht en kan het bijdragen tot een stabiel heliumatoom

Maar denk je echt dit soort 'klassieke' modellen een goede beschrijving van atoomkernen geeft (een die overeen komt met alle data die er beschikbaar is over atoomkernen)? Of is dit meer een verlangen om quantummechanica buiten de deur te houden?

Dat is niet mijn verlangen maar dat van UW. Ik probeer slechts te onderzoeken, of zijn ideeën houdbaar zijn.

thermo1945 schreef:Mijn wiskundige vaardigheid om dit af te maken is helaas onvoldoende. Wellicht kan iemand mij helpen.

Een model van een heliumkern

in de stijl van Uiterwijk Winkel.

De heliumkern bevat 4 protonen en 2 elektronen.

....

Het is eenvoudig in te zien dat de elektronen in het midden van de tetraëder moet zitten (als het aantal elektronen kleiner is dan 4).

Dat is niet mijn verlangen maar dat van UW. Ik probeer slechts te onderzoeken, of zijn ideeën houdbaar zijn.

Aangezien het een feit is dat de klassieke natuurkunde ontoereikend is om de natuur te beschrijven op kleine schaal, denk ik dat er weinig te onderzoeken is.

Het is eenvoudig in te zien dat de elektronen in het midden van de tetraëder moet zitten (als het aantal elektronen kleiner is dan 4).

Lijkt me sterk, want de twee elektronen stoten elkaar af.

Lijkt me sterk, want de twee elektronen stoten elkaar af.

Dat klopt, het 'tetraëder model' gaat dan ook niet werken.

Dat klopt, het 'tetraëder model' gaat dan ook niet werken.

Met alle respect maar deze opmerking is puur uit de lucht gegrepen. (Door onterechte verwachtingen?) Als u het afdoende kunt bewijzen, zal ik het accepteren.