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Magst du dich an die Nuklei erinnern, die aus Protonen und Neutronen bestehen? Nuklei
haben eine positive elektrische Ladung, wie auch die Protonen, aus denen sie gebaut sind.
Ein Nukleus, der aus zwei Protonen und zwei Neutronen besteht, hat jedoch nicht die gleiche
positive Ladung wie ein einzelnes Proton: Die Ladungen seiner Protonen werden addiert,
er hat also eine Ladung von +2.
Stell dir nun vor, ein Elektron wandere bei unserem Nukleus vorbei. Natürlich wird es der
positiven Ausstrahlung des Nukleus nicht widerstehen können und die beiden werden eine
Partnerschaft gründen. Der Nukleus und das Elektron haben nun zusammen eine positive Ladung
von +1. Kommt ein weiteres Elektron vorbei, so wird es immer noch angezogen. Zu dritt
formen sie ein elektrisch neutrales Atom, ein Heliumatom.
Dieselbe Überlegung kannst du mit jedem Nukleus machen. Egal, wieviele Nukleonen im Nukleus
sind, um ein
elektrisch neutrales Atom zu kriegen, braucht es wird immer gleichviele Elektronen wie es Protonen
im Nukleus hat.
Doch wozu denn diese Geschichte? Es gibt ein Gesetz, das es verbietet, dass sich alle
Elektronen an den Nukleus kleben. Wie in einer Zwiebel sind sie in Schalen
angeordnet. In der Teilchenphysik sind alle Teilchen daran
interessiert, möglichst wenig Energie zu verbrauchen. Nun ist es so, dass ein Atom weniger
Energie braucht, wenn seine äusserste
Schale komplett mit Elektronen besetzt ist. Ein Atom kann zwar nicht wählen, wieviele
Elektronen es haben will, das hängt ja von seinem Nukleus ab, es kann sich aber mit einem anderen
Atom zu einer Partnerschaft zusmmenfinden, in der Elektronen geteilt oder verschenkt werden.
Über diese Partnerschaften gibt es eine ganze Wissenschaft, Chemie genannt. Doch damit
beschäftigen wir uns hier nicht weiter.
Für die Atome gibt es ein Einordnungssystem nach der Anzahl Protonen: das Periodensystem.
Jedes Atom bekommt einen von der Protonenzahl abhängigen Namen.
So heisst ein Atom mit einem Proton Wasserstoff, ein Atom mit zwei Protonen Helium etc. Die
verschiedenen Namen nennen wir Elemente. Du kannst sie in
einem Periodensystem nachschauen. So heisst zum Beispiel das 100. Element Fermium nach Enrico Fermi .
Gleich neben Fermi, auf Platz 99 sitzt Albert Einstein mit Einsteinium. Die Curies haben mit
Curium die Ornungszahl 96 bekommen, nach Vater und Sohn Bohr wurde Element Nr. 107 Bohrium
genannt und Lise Meitner finden wir auf Platz 109, Meitnerium .
Rutherford hat die Nummer 104
bekommen.
Es gibt zwei grundsätzlich verschiedene Wege um Atome zu bezeichen. Rechts siehst du die Art
der Chemiker. Ihnen ist es egal, wieviele Neutronen es in einem einzelnen Nukleus hat, da
sie immer mit Millionen von Atomen arbeiten, also nehmen sie einen Durchschnitt.
Links ist die Art der Teilchenphysiker dargestellt. Sie beschreiben genau, wieviele Neutronen im Nukleus sind.