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Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest. Wenn Sie Themen diskutieren wollen, die mehr als Schulkenntnisse voraussetzen, sind Sie hier richtig. Keine Angst, ein Physikstudium ist nicht Voraussetzung, aber man sollte sich schon eingehender mit Physik beschäftigt haben.

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  #1  
Alt 19.08.21, 11:32
Mirko Buschhorn Mirko Buschhorn ist offline
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Standard Element mit 1000 Protonen ?

In der Schule lernt man, dass aktuell bei Oganesson mit seinen 118 Protonen Schluss sei. Größere instabile (oder gar stabile) Isotope jenseits davon lassen sich unter Laborbedingungen derzeit nicht herstellen.

Aber was ist mit zwei kleinen verschmelzenden Neutronensternen? Bei diesem Prozess entstehen Iridium, Platin, Gold, Uran und andere schwere Atomkerne. Geht es nicht auch größer?

Freie Neutronen sind instabil. Sie brauchen Protonen in ihrer Nähe, sonst wird die schwache Wechselwirkung aktiv. Im Inneren von Neutronensternen fehlen Protonen und trotzdem zerfallen die vielen Neutronen nicht. Begründung: Für die beim Zerfall entstehenden Elektronen gäbe es laut Pauli keinen Platz.

Könnten bei der Neutronensternkollision nicht große Neutronenklumpen ins All geschleudert werden? Nehmen wir eine Kugel aus 10.000 Neutronen als Beispiel. Da sich Neutronen nicht abstoßen, wären sie durch die starke Wechselwirkung weiter aneinander gebunden. Am Rand der Neutronenkugel bilden sich, da Platz da ist, durch die schwache Wechselwirkung Protonen, Elektronen und Antineutrinos. Innen ist es nach wie vor eng, da sich die Neutronen natürlich immer noch nicht abstoßen. Noch besteht außen zwischen den entstehenden Protonen ausreichend Abstand, sodass sich keine Alphateilchen aus dem Riesenkern lösen.

Wäre es denkbar, dass irgendwann der Zerfallsprozess endet und ein stabiler Atomkern oder zumindest einer mit einer sehr langen Halbwertszeit entsteht? Vielleicht mit 1000 Protonen und 9000 Neutronen? Oder mit einem anderen Mischverhältnis? Eine Insel der Stabilität basierend auf magischen Zahlen? Könnten wir solche superschweren Elemente mithilfe der Spektrographie finden?
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  #2  
Alt 19.08.21, 13:02
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TomS TomS ist offline
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Standard AW: Element mit 1000 Protonen ?

Ich sehe nicht, dass wir in der Lage wären, Berechnungen für diesen Zwischenbereich „Atomkerne < sehr große Nukleonenverbünde < Neutronensterne“ durchzuführen; und experimentell geht da leider auch nichts.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
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  #3  
Alt 20.08.21, 11:39
Mirko Buschhorn Mirko Buschhorn ist offline
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Standard AW: Element mit 1000 Protonen ?

Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen
Ich sehe nicht, dass wir in der Lage wären, Berechnungen für diesen Zwischenbereich „Atomkerne < sehr große Nukleonenverbünde < Neutronensterne“ durchzuführen; und experimentell geht da leider auch nichts.
Aber eine Elektronenkonfiguration mit 1000 oder 200 Elektronen wäre berechenbar, oder? Dann könnte man mithilfe der Spektrographie nach solchen Superatomen suchen. Und Gravitationswellenereignisse zeigen uns wo wir suchen müssen.
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  #4  
Alt 20.08.21, 12:22
Benutzerbild von TomS
TomS TomS ist offline
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Beiträge: 2.660
Standard AW: Element mit 1000 Protonen ?

Das wäre zumindest prinzipiell berechenbar und wäre lediglich eine Frage der Rechenleistung.

Um derartige Elemente in Spektren nachweisen zu können, müssten sie genügend häufig auftreten. Grundsätzlich sollte das möglich sein:

https://physicstoday.scitation.org/d...1063/PT.3.3815
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  #5  
Alt 21.08.21, 15:18
Mirko Buschhorn Mirko Buschhorn ist offline
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Standard AW: Element mit 1000 Protonen ?

Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen
Das wäre zumindest prinzipiell berechenbar und wäre lediglich eine Frage der Rechenleistung.

Um derartige Elemente in Spektren nachweisen zu können, müssten sie genügend häufig auftreten. Grundsätzlich sollte das möglich sein:

https://physicstoday.scitation.org/d...1063/PT.3.3815
Danke für den Link! Er erklärt vor allem warum der r-Prozess für bestimmte schwere Elemente eher bei Neutronensternkollisionen auftritt als bei Supernovae. Doch dieser Prozess nutzt das Vorhandensein einer großen Anzahl von einzelnen freien Neutronen. Jenseits der Ordnungszahl von 100 zerfallen die Elemente so schnell, dass es unwahrscheinlich ist, dass der r-Prozess ein Superelement durch weitere Neutronenanlagerung erzeugen kann, oder? Daher die Idee eines Klumpen aus 10000 Neutronen der zum Superelement ohne den r-Prozess führt.
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