Home » Physik Lernmaterial » Schwerste natürlich vorkommende Atomsorte auf der Erde?

Schwerste natürlich vorkommende Atomsorte auf der Erde?

  • by Anatoli Bauer
Schwerste natürlich vorkommende Atomsorte auf der Erde

Atome sind die Grundbausteine aller Materie. Sie bestehen aus einem Atomkern mit Protonen und Neutronen und einer Atomhülle aus Elektronen. Je mehr Neutronen sich in einem Atomkern befinden, desto instabiler wird er. Aufgrund dessen ist die schwerste natürlich vorkommende Atomsorte der Erde Uran mit einer Ordnungszahl von 92, obwohl bisher 118 Elemente bekannt sind.

Was sind Atome?

Atome sind die kleinsten Bestandteile aller Stoffe. Alles ist aus Atomen aufgebaut, alle Menschen, Tiere, Pflanzen und Gegenstände. Lange galten sie als nicht weiter teilbar, deshalb auch der Name „Atom“, der im Griechischen „unteilbar“ bedeutet. Doch heute weiß man, dass Atome aus mehreren Teilchen aufgebaut sind.

Ein Atom besteht aus einem Atomkern und einer Atomhülle. Der Kern ist viel kleiner als die Hülle, gleichzeitig aber sehr viel schwerer. Die Atomhülle besitzt nahezu keine Masse. Der Atomkern besteht aus positiv geladenen Teilchen, den Protonen, und neutralen Teilchen, den Neutronen. In der Atomhülle befinden sich negativ geladenen Elektronen, die den Atomkern in Bahnen umkreisen. Die Anzahl der Protonen und die der Elektronen sind immer gleich. Deshalb gleichen sich die Ladungen der positiven Protonen und der negativen Neutronen aus, sodass ein Atom nach außen hin elektrisch neutral ist und keine Ladung besitzt.

Die Anzahl der Protonen im Atomkern bestimmt, um welches Element es sich handelt. Außerdem legt diese Anzahl die Ordnungszahl im Periodensystem fest. Bisher sind 118 Elemente bekannt. An erster Stelle steht Wasserstoff, dessen Atomkern ein Proton beinhaltet. Wasserstoff ist das einzige Element, das kein Neutron besitzt. Ändert sich die Anzahl der Protonen im Kern, beispielsweise durch Kernspaltung oder -fusion, entsteht ein neues Element. Auf der Erde ist Sauerstoff in gebundener Form das häufigste Element. Er besitzt 8 Protonen, ebenso viele Elektronen und auch meist 8 Neutronen. Deshalb steht Sauerstoff an achter Stelle im Periodensystem.

Chemische Reaktionen finden in der Atomhülle statt. Elektronen werden abgegeben oder aufgenommen. Dadurch können Atome elektrisch geladen werden, da die Ladung von Atomkern und -hülle nicht mehr ausgeglichen ist. Geladene Atome werden Ionen genannt.

Welche sind die schwersten Atome?

Während die meiste uns umgebende Materie aus stabilen Atomen besteht, gibt es einige Atomkerne die instabil sind und ohne äußere Einwirkung in andere Atomkerne zerfallen. Dabei geben sie ionisierende Strahlung ab und sind somit radioaktiv. Der Grund für diese Instabilität ist die Anzahl der Neutronen. Je mehr Neutronen ein Atomkern enthält, desto instabiler ist er. Diese Atomsorten mit instabilem Kern nennt man Radionuklide. Die Summe aus Neutronen und Protonen wird mit der Massezahl angegeben, welche ebenfalls wichtig ist, für die Stabilität eines Atoms, denn verschiedene Isotope eines Elements können unterschiedliche Massezahlen bei gleicher Ordnungszahl besitzen und somit auch unterschiedlich stark zum radioaktiven Zerfall neigen.

Im Periodensystem sind alle Elemente ab Blei instabil und somit radioaktiv. Blei besitzt die Ordnungszahl 82, also 82 Protonen und Elektronen.

Das bedeutet, dass es auf der Erde nicht unendlich schwere Atome geben kann. Vor allem die schwersten bekannten Atome kommen nicht natürlich vor, da für ihre Entstehung sehr viel Energie aufgewendet werden muss und sie schnell wieder zerfallen, um in einen energetisch günstigeren Zustand zu gelangen.

Die schwerste natürlich vorkommende Atomsorte ist Uran. Uran besitzt die Ordnungszahl 92 im Periodensystem und somit 92 Protonen und ebenso viele Elektronen. Schwerere Elemente, nämlich jene bis zu einer Ordnungszahl von 118 (Ununoctium), konnten bisher nur künstlich hergestellt werden.

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht.