seeadler hat geschrieben:Die Frage, die ich hier vor Jahren schon einmal stellte: Warum gibt es überhaupt den radioaktiven Zerfall?
Bei leichten Atomkernen wird die
Bindungsenergie immer größerer, je größer der Atomkern ist, bis hin zum Nickel. Dieses Metall hat die höchste Bindungsenergie.
Also, wenn durch die Kernfusion kleine Atomkerne zu größeren verschmelzen, wird Energie freigesetzt, denn im größeren Atomkern verbleibt etwas weniger Energie als in den kleinen Kernen vorhanden war, aus denen er entstanden ist (deswegen leuchten Sterne).
Zitat von Prof. Harald Lesch:
Dass heißt bei der Verschmelzung von kleinen Atomkernen wird Energie deswegen freigesetzt, weil die Bindung immer stabiler und stabiler wird.
[...]
Bei Nickel hat man die höchste Bindungsenergie pro Nukleon.
Bei Elementen mit größeren Atomkernen als Nickel muss Energie
reingesteckt werden, damit der Kern zusammenhält. Also für Elemente, die schwerer als Nickel sind, muss Energie
aufgwendet werden, um diese zu erzeugen. Deshalb können sie nicht in Sternen über die stellare Fusionskette "erbrütet" werden. Schwere Elemente, wie z.B. Blei, Gold und Uran, entstehen nur bei Supernovæ und der Kollision von sehr kompakten Sternen, wie Neutronensternen.
Bei sehr schweren Atomkernen, wie Uran und Plutonium, können sich Nukleaonen (Protonen und Neutronen) durch die Schwache Kernkraft lösen, wodurch ein Teil der Bindungsenergie, die zuvor bei einer Supernovæ oder Sternenkollision hineingesteckt wurde, freigesetzt wird. So einen Atomkern könnte man sich wie einen "Tropfen" aus Nukleonen vorstellen.
Dies stelle ich mir als Laie so vor, dass die "äußeren" Nukleonen sich leichter lösen als die "inneren" (s. Grafik).
Grafikquelle
Verantwortlich für den Prozess ist die schwache Wechselwirkung, welche von W- und Z-Bosonen übertragen wird. Damit verlasse ich leider meinen Kompetenzkreis. Daher verlinke ich die Erklärung von Prof. Lesch zur
Energie aus Atomkernen.
seeadler hat geschrieben:Und zur Klärung dieser Frage kann es schon hilfreich sein, sich zunächst einmal die Frage zu stellen, wie funktioniert Gravitation?
Über die Kopplung von Energiedichte (und Druck) und der Geometrie der Raumzeit.
seeadler hat geschrieben:Was ist Gravitation?
Die Krümmung der Raumzeit.
seeadler hat geschrieben:Und wodurch wird sie verursacht?
Durch den Energie-Impuls-Tensor. Dieser beschreibt die Verteilung von Energiedichte und Druck und daran ist die Geometrie der Raumzeit gekoppelt.
seeadler hat geschrieben:Es geht gar nicht mal so sehr darum, wir groß die Gravitation ist, sondern an welcher Stelle genau greift die Gravitation, und nicht mehr die elektromagnetischen Kräfte?
Wie Du der Tabelle zu den vier Grundkräften entnehmen kannst, die die Gravitation die mit astronomischen Abstand schwächste aller Wechselwirkungen. Nur bei sehr kompakten Massen, dichter als weiße Zwerge, wird die Gravitation zunnehmend dominant. Daher kann der Griff der Gravitation meiner Meinung nach auch keinen effektiven Einfluss auf Prozesse haben, die von den Kernkräften beherrscht werden. Diese können von der Quantenfeldtheorie exakt beschrieben werden und in dieser Theorie wird die Gravitation GAR NICHT behandelt.
Tabellenquelle
seeadler hat geschrieben:Du erinnerst dich an mein Modell, welches ich aufstellte, heranzog, um zu zeigen, dass es innerhalb eines beliebigen Gravitationsfeldes stets in Bezug auf das Atom selbst einen Grenzradius geben muss, wo die Gravitation trotz ihrer Schwäche verhindert, dass sich ein Elektron mit einem beliebigen Atom verbinden kann, weil die elektromagnetische Kraft, also die starke Wechselwirkung in diesem Abstand kleiner ist, als die Gravitation, die auf das Gesamtsystem einwirkt. Somit gibt es einen Bereich zwischen den atomaren Bindungskräften und der Wirksamkeit der Gravitation, wo sich die Teilchen stets in einer Art "Schwebezustand" befinden: Sie sind noch nicht total atomar gebunden, andererseits reicht die Gravitation noch nicht aus, diese Verbindung grundsätzlich zu lösen. In diesem Zsutand sind nach meiner Erkenntnis alle Atome gleich welcher Art instabil. Sie können dabei Elektronen verlieren und gleichzeitig auch wieder welche auffangen.
Mit den Farbmakierungen möchte ich Dich darauf hinweisen, dass Dir - sicherlich versehendlich - ein kleiner "Ausrutscher" passiert ist. Die EM-Kraft wirkt zwischen geladenen Teilchen und ist für die Chemie, den Magnetismus, die Elektrizität und Licht zuständig. Die Starke Wechselwirkung (starke Kernkraft) wirkt über Gluonen NUR im Atomkern und ist die stärkste aller Wechselwirkungen.
Zudem glaube ich nicht, dass die astronomisch kleine Gravitation für den Aufbau der Atome relevant ist. Prof. Lesch sieht es übrigens auch so.
Zitat von Prof. Dr. Harald Lesch:
Die Schwerkraft ist unglaublich schwach. Sie ist 10 hoch 36mal - 10 hoch 36mal schwächer als die elektromagnetische Kraft. Also, beim Aufbau der Materie spielt die Schwerkraft keine Rolle, überhaupt keine, gar keine.
Beitrag mit Zitatquelle
seeadler hat geschrieben:Ich hatte dazu bereits vor 25 Jahren berechnet, dass es für die Erdoberfläche damit eine "Grenzmassenzahl" gibt, mit dem Wert 269, ab dem kein einziges Atom länger als eine Sekunde in einem stabilen Zustand verharren kann. Ebenso hatte ich berechnet, dass dieser so genannte "radioaktive Zerfall" offenbar übereinstimmt mit dem Bereich der Atome, ab dem die Atome selbst aufgrund des größer werdenden Einflusses der Gravitation zu schwingen anfangen und instabil werden. Für die Erdoberfläche beginnt dies bei etwa Atommasse 95. Wobei ich hier explizit darauf hinweisen muss, dass hierbei ein bestimmter Mindestabstand und demzufolge dann auch Maximalabstand zwischen der innersten Elektronenbahn und der überhaupt möglichen äußersten Elektronenbahn gibt. Und ab der Massenzahl 95 befinden sich die Elektronen nach dem einfach strukturierten Muster von Bohr in einem Abstand zum Atomkern, wo jene starke Wechselwirkung durch die zunehmende Stärke des Gravitationsfeldes "erschüttert" wird.
Es ist vergleichbar mit jenem Abstand, wo ein Planet in Bezug zur Sonne keinen Mond mehr halten kann! Und dieses Verhältnis gibt es hier ebenso.
Dies vermag ich nicht nachzuvollziehen, weil ich hier wirklich nicht mehr folgen kann.
Wenn ich versuche mich in Deiner Lage zu versetzen, dann ist diese Position alles andere als einfach. Du bist ein kreativer Einzelkämpfer. Du nimmst den schweren Weg, in dem Du versuchst, selbst gewissermaßen als "Erfinder" und "Komponist" neuer Ideen aufzutreten, während wir ständig mit "Kunstwerken" und "Kompositionen" argumentieren, die wir uns nur von "Meistern" entliehen haben und diese dabei nicht mal völlig verstehen. Mir genügt es schon, wenn ich auf sehr bescheidenen Niveau mehr über Physik lerne, wohingegen Du bemüht bist eine alternative Hypothese zur Quantengravitation aufzustellen. Ich bewundere Deinen Eifer.
seeadler hat geschrieben:Und darum, wenn du statt dessen die Gravitation groß genug werden lässt, wie im Falle eines Neutronensterns, dann hast du das gleiche Phänomen, jedoch im makroskopischen Maßstab.
Das verstehe ich nicht.
seeadler hat geschrieben:Darum hatte ich damals schon behauptet, und tue es heute noch, dass unsere radioaktiven Abfälle auf der Erde auf dem Mond sehr gut aufgehoben wären, und dort überdies sogar ein hervorragendes Baumaterial für spätere Einrichtungen wären, die als Zwischenstation für die Raumfahrt erstellt werden könnten. Die Menschen könnten sich dann innerhalb dieser Gebäude dort aufhalten, ohne Angst haben zu müssen, "verstrahlt" zu werden.
Sofern Deine Hypothese das Univerum zutreffend beschreibt. Ziehst Du auch die Möglichkeit in betracht, dass sie unzutreffend sein könnte.