Atom- und Kernphysik
Alles um uns herum besteht aus Atomen – unvorstellbar kleinen Bausteinen mit einem winzigen Kern in der Mitte. Die Atom- und Kernphysik untersucht, wie Atome aufgebaut sind, warum manche Kerne zerfallen und welche Strahlung dabei entsteht.
Vom Atommodell zum Atomkern
Die Vorstellung vom Atom hat sich über die Jahrhunderte gewandelt:
- Demokrit (um 400 v. Chr.): Materie besteht aus unteilbaren Teilchen, den „Atomos“.
- Dalton (1803): Atome sind winzige, massive Kugeln; jedes Element hat eine eigene Sorte.
- Thomson (1897): Er entdeckt das Elektron – das Atom ist also teilbar.
- Rutherford (1911): Beim Beschuss einer Goldfolie mit Alphateilchen fliegen fast alle hindurch, nur wenige werden stark abgelenkt. Folgerung: Das Atom ist fast leer, fast die gesamte Masse steckt in einem winzigen, positiv geladenen Kern.
- Bohr (1913): Die Elektronen bewegen sich auf bestimmten Bahnen (Schalen) um den Kern.
Wie leer ist ein Atom?
Wäre ein Atom so groß wie ein Fußballstadion, wäre der Kern so groß wie eine Erbse am Anstoßpunkt. Trotzdem steckt in dieser Erbse über 99,9 % der Masse.
Radioaktivität – eine Entdeckung
1896 bemerkte Henri Becquerel, dass Uransalze eine Fotoplatte schwärzen – ganz ohne Licht. Marie und Pierre Curie untersuchten das Phänomen weiter, entdeckten die Elemente Polonium und Radium und prägten den Begriff Radioaktivität. Heute wissen wir: Instabile Atomkerne wandeln sich von selbst um und senden dabei Strahlung aus.
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