Zitat:
Zitat von Sino
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Nun macht die starke Kraft ja angeblich keinen Unterschied zwischen Neutronen und Protonen, also könnte man doch theoretisch einen Kern aus vielen Neutronen zusammenbauen. Elektrische Abstossung wäre nicht vorhanden, starke Kraft würde sie zusammenhalten, solang man sie nur nah genug zusammenbringt.
Warum geht das nicht ? Also z.b. so etwas wie ein elektronenfreies 5-Neutronen-Atom müsste man doch bauen können, oder nicht ?
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Zur Ladungsunabhängigkeit: die starke Kraft (QCD) ist zwar unabhängig von der elektrischen Ladung. Dies gilt sowohl für die starke Wechselwirkung zwischen Quarks als auch für Protonen und Neutronen im Kern. Dabei ist aber zu bedenken, dass die Wechselwirkung zwischen den farbneutralen Nukleonen wesentlich schwächer ist als die zwischen den "farbigen" Quarks; die Kernkräfte enthalten daher nur noch einen "winzigen Rest" der starken Kraft. Aus diesem Grund spielt die elm. Wechselwirkung auch noch eine gewisse Rolle und ist nicht ganz vernachlässigbar, obwohl sie viel schwächer als die starke Kraft ist. Das legt schon eine gewisse Ladungsabhängigkeit der Kernkräfte nahe.
Ein anderer wichtiger Effekt: Neutronen sind Fermionen und das Paulische Ausschließungsprinzip verhindert, dass diese sich in energetisch günstigen Orbitalen des Kerns anhäufen. Es drängt sie aus diesen günstigen Zuständen heraus; dieser Effekt wird manchmal auch
Austauschwechselwirkung genannt. Aus diesem Grund enthalten die energetisch günstigen Orbitale immer eher gleiche Anzahlen von Protonen und Neutronen. Ein Übergewicht einer Sorte führt immer dazu, dass höhere Zustände besetzt werden müssen ==> Instabilität.
Das, was die Nukleonen in Kernen zusammenhält, ist eben nicht starke Wechselwirkung pur. Die Kernkräfte enthalten Anteile der starken, der elm. und der schwachen Wechselwirkung; dazu kommen noch solche Effekte wie die genannte Austauschwechselwirkung.
Gruß,
Uli