Grundlagen der Atomphysik

Aufbau des Atoms und des Atomkerns

Diese Seite zeigt den Aufbau eines Atoms mit Atomhülle und Kern, das extreme Größen- und Massenverhältnis sowie wichtige Begriffe zum Kernaufbau: Massenzahl, Isotop, Nuklidkarte und Symbolschreibweise.

Atomradius

ca. 10-10 m

Kernradius

ca. 10-15 m

Masse

fast ganz im Kern

Atom große Hülle, winziger Kern
Atomkern enthält fast die gesamte Masse

Größenverhältnis

Der Kern ist extrem klein

Der Radius eines Atoms liegt ungefähr bei 10-10 m, der Radius des Kerns bei etwa 10-15 m. Der Kern ist also ungefähr 100000-mal kleiner als das gesamte Atom.

Atom
1
Kern
0,00001

Massenverhältnis

Fast die gesamte Masse steckt im Kern

Elektronen sind sehr leicht. Protonen und Neutronen sind viel schwerer. Deshalb befindet sich fast die gesamte Masse eines Atoms im Atomkern, obwohl dieser nur einen winzigen Teil des Volumens einnimmt.

Kernmasse fast 100 % Elektronenmasse sehr klein

Symbolschreibweise

So liest man ein Nuklidsymbol

14 6 C

6 ist die Ordnungszahl Z und gibt die Protonenzahl an.

14 ist die Massenzahl A und gibt Protonen + Neutronen an.

C ist das chemische Symbol des Elements.

Massenzahl und Isotop

Isotope haben gleiche Protonenzahl, aber unterschiedliche Neutronenzahl

Alle Isotope eines Elements besitzen dieselbe Protonenzahl. Sie unterscheiden sich nur in der Anzahl der Neutronen und damit in ihrer Massenzahl.

Protium

1 1 H

1 Proton, 0 Neutronen: das leichteste Wasserstoff-Isotop.

Nuklidkarte

Einordnung nach Protonen- und Neutronenzahl

In einer Nuklidkarte werden Nuklide nach ihrer Protonenzahl Z und ihrer Neutronenzahl N geordnet. So erkennt man Isotope, stabile Bereiche und neutronenreiche oder protonenreiche Kerne.

mehr Protonen (Z)
mehr Neutronen (N)
stabil stabiles Isotop mit mehr Neutronen radioaktiv

Auswahl

Informationen zum gewählten Nuklid

Kohlenstoff-12

stabil

12 6 C

Ein stabiles Nuklid des Kohlenstoffs mit 6 Protonen und 6 Neutronen.

Protonenzahl Z

6

Neutronenzahl N

6

Massenzahl A

12

Merksätze

Wichtige Begriffe im Überblick

Ordnungszahl Z

Sie gibt die Zahl der Protonen im Kern an und bestimmt das Element.

Massenzahl A

Sie ist die Summe aus Protonen und Neutronen im Kern.

Isotope

Isotope sind Atome desselben Elements mit gleicher Protonenzahl, aber unterschiedlicher Neutronenzahl.

Nuklid

Ein Nuklid ist eine ganz bestimmte Kombination aus Protonenzahl und Neutronenzahl.