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Ganz klar ist deine Frage nicht, weil du mehrere Themen zusammengepackt hast und ich nicht weiß, was deine Hauptfrage ist. Ich gehe mal auf deinen letzten Satz ein: Warum muss das Proton einen Wall überwinden, um aus dem Kern zu kommen? Woher kommt dieser Potentialtopf mit der niedigen Energie im Innern?
Die Ursache ist die Kernkraft, die bei sehr kleinen Abständen zwischen Neutronen und Protonen eine stark anziehende Kraft ist und die Nukleonen "zusammenklebt". Diese Kraft wirkt der Coulombkraft entgegen und muss beim Verlassen des Kerns erstmal überwunden werden, bevor bei größeren Abständen die abstoßende Coulombkraft vorherrschend wird.
Die gleiche Kernkraft muss auch vom Neutron überwunden werden, während die Coulombkraft für das Neutron keine Rolle spielt. Für Alpha-Teilchen spielen wiederum beide Kräfte eine Rolle.
Die Ursache ist die Kernkraft, die bei sehr kleinen Abständen zwischen Neutronen und Protonen eine stark anziehende Kraft ist und die Nukleonen "zusammenklebt". Diese Kraft wirkt der Coulombkraft entgegen und muss beim Verlassen des Kerns erstmal überwunden werden, bevor bei größeren Abständen die abstoßende Coulombkraft vorherrschend wird.
Die gleiche Kernkraft muss auch vom Neutron überwunden werden, während die Coulombkraft für das Neutron keine Rolle spielt. Für Alpha-Teilchen spielen wiederum beide Kräfte eine Rolle.
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stefriegel
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Wenn du vom jeweiligen Grundzustand aus misst, siehst du, dass die Energiedifferenz vom Grundzustand des Neutrons bis zur Nulllinie genauso groß ist, wie die Energiedifferenz vom Grundzustand des Protons bs zur Spitze des Coulombwalls. Diese Energiedifferenz ist für beide gleich groß zu überwinden. Das wäre die Situation, wenn sich im Kern nur 1 oder 2 Neutronen und Protonen befinden.
In der abgebildeteten Skizze kommt aber noch ein weiterer Effekt hinzu: Wenn sich mehr als 2 Neutronen bzw. Protonen im Kern befinden, kommt es wegen des Pauli-Verbots zur Besetzung der höheren Energieniveaus. Da sich im Kern mehr Neutronen als Protonen aufhalten können, sind die Neutronen vom Grundzustand aus gemessen auf höheren Niveaus als die Protonen, absolut gemessen jedoch auf gleicher Höhe, nämlich der Fermi-Energie. Da beim Zerfall zuerst die Nukleonen vom obersten Niveau emittiert werden, haben Neutronen eine kleinere Energiedifferenz zu überwinden als Protonen, weil der "Neutronen-Topf" mehr gefüllt ist als der "Protonen-Topf". ─ stefriegel 15.05.2023 um 08:47
In der abgebildeteten Skizze kommt aber noch ein weiterer Effekt hinzu: Wenn sich mehr als 2 Neutronen bzw. Protonen im Kern befinden, kommt es wegen des Pauli-Verbots zur Besetzung der höheren Energieniveaus. Da sich im Kern mehr Neutronen als Protonen aufhalten können, sind die Neutronen vom Grundzustand aus gemessen auf höheren Niveaus als die Protonen, absolut gemessen jedoch auf gleicher Höhe, nämlich der Fermi-Energie. Da beim Zerfall zuerst die Nukleonen vom obersten Niveau emittiert werden, haben Neutronen eine kleinere Energiedifferenz zu überwinden als Protonen, weil der "Neutronen-Topf" mehr gefüllt ist als der "Protonen-Topf". ─ stefriegel 15.05.2023 um 08:47
Aber wieso schaut es dann in der Skizze aus als müsste das Proton für das Überwinden des Walls mehr Energie brauchen als das Neutron? Weil laut der Skizze reicht es ein Neutron zum Null-Niveau zu heben und ein Proton müsste ich, um es aus dem Kern zu entfernen, erstmal hoch zum Rand des potentialwalls… ─ frage123.2004 15.05.2023 um 06:47