Verfolgt man die Geschichte der Entwicklung der Vorstellungen vom Atom, so zeigt sich: Zunächst wurden Erkenntnisse über die Struktur der Atomhülle gewonnen. Auch die ersten Atommodelle, insbesondere die Modelle von RUTHERFORD und von BOHR, führten zu genaueren Vorstellungen über die Atomhülle und die Vorgänge in ihr. Vom Atomkern war zwar bekannt, dass er positiv geladen ist und nur einen geringen Raum einnimmt. Vorstellungen über seine Abmessungen und seine Bestandteile gewann man erst ab den 20er Jahren des 20. Jahrhunderts.
Atomkerne sind dadurch gekennzeichnet, dass
sie nur einen geringen Raum im Atom
einnehmen,
in ihnen fast die gesamte Masse
des Atoms konzentriert ist und
sich in ihnen die gesamte positive
Ladung des Atoms befindet.
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Proton
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Neutron
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Ladung
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ungeladen |
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Masse
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Die Massen von Proton und Neutron sind näherungsweise
gleich und etwa 1800-mal so groß wie die Masse eines Elektrons.
Beachtet man, dass in einem Atom bei mittlerer Ordnungszahl ca. 50 Elektronen
und ca. 100 Nukleonen vorhanden sind, dann ergibt sich: Die Masse des
Atoms ist etwa gleich der Masse des Atomkerns und diese Masse wiederum
ist näherungsweise gleich der Masse aller seiner Prozonen Z
und seiner Neutronen N:
Die Massenzahl A eines Atomkerns ist gleich der Summe aus der Protonenzahl
Z (Kernladungszahl,
Ordnungszahl im Periodensystem
der Elemente und der Anzahl von Neutronen N
(Neutronenzahl):
A = Z + N
Der Kernradius
liegt in einer Größenordnung von
.
Geht man von einem Atomradius in einer Größenordnung von
aus, dann ist das Größenverhältnis zwischen Kernradius
und Atomradius 1 : 100.000. Diese Relation lässt sich durch Vergleiche
verdeutlichen: Wenn der Atomkern einen Durchmesser von 1 mm (Stecknadelkopf)
hätte, dann würde der Durchmesser des Atoms ca. 100 m (sehr
hoher Kirchturm) betragen.
Die Dichte der Kernmaterie
ist für alle Elemente näherungsweise gleich groß und hat
einen Wert von
.