Warum gibt es kein Element mit der Ordungszahl 200??

Question

Ja, mir ist klar dass es noch nicht erfunden wurde, aber warum kann man eins denn nicht synthetisch herstellen....man müsste doch normal das verhältnis zwischen protonen, neutronen und electronen haben, oder?

entdeckt meinte ich....

Achja und und wieso würd der kern instabil werden....man könnte sich doch an einem bestimmten verhältnis zwischen protonen, neutronen und electronen halten....

Answer 1

Ein Kern mit Ordnungszahl 200 müßte schonmal ca. 320 bis 360 Neutronen haben, um überhaupt meßbar lange zu halten. Ein ganz hübscher Brocken.

Warum wäre ein solcher Kern instabil? Das kann man beliebig kompliziert erklären, aber ich will es mit folgendem Modell versuchen. Der Kern besteht aus Protonen und Neutronen. Die Protonen stoßen sich prinzipiell ab, da sie gleichnamige Ladungen sind. Allerdings ist diese Abstoßung die schwächere von zwei Kräften, die hier zum Tragen kommen. Die stärkere Kraft ist die Starke Wechselwirkung, auch Kernkraft genannt. Nun hat aber die elektrische Abstoßung eine Besonderheit gegenüber der Kernkraft, ihre Reichweite ist unendlich groß. Die Kernkraft wirkt nur auf engstem Raum (um 10^-15m). Wenn nun die Kerne immer größer werden, ist irgendwann der Punkt erreicht, wo ein Proton "ganz links" nicht mehr von einem Proton "ganz rechts" festgehalten wird (mittels Kernkraft), von ihm aber immer noch abgestoßen wird (mittels elektrostatischer Abstoßung). Es kommt also für die Protonen bei größeren Kernen irgendwann keine weitere festhaltende Kraft mehr hinzu (die anderen Protonen und Neutronen sind zu weit weg), aber die abstoßenden Kräfte wachsen weiterhin. Irgendwann ist der Punkt erreicht, wo der Kern anfängt, "zu bröckeln", sprich ab hier gibt es keine stabilen Kerne mehr...

Stell Dir vor, Du sollst Medizinbälle tragen. Einen, zwei oder drei schafft jeder, aber je mehr ich Dir auflade, desto mehr drohen die Dinger Dir durch die Finger zu gleiten, bis Du irgendwann feststellst, daß ab einer bestimmten Anzahl Deine Arme nicht reichen...

Dieses Modell ist - zugegebenermaßen - sehr einfach, es berücksichtigt beispielsweise nicht, daß bestimmte Protonen- und Neutronenzahlen stabiler sind als andere (sogenannte magische und doppelt-magische Kerne), aber es dürfte reichen, um das generelle Verhalten grundsätzlich zu veranschaulichen. Komplizierter erklären kann man es immer noch... aber nicht am Freitag nachmittag ;-)

Natürlich können auch instabile Kerne für Augenblicke existieren. Warum also keine Kerne mit Ordnungszahl 200?

Man kann schwere Kerne bauen, indem man in Teilchenbeschleunigern Kerne aufeinanderprallen läßt. Stellen wir uns vor, zwei mittelschwere Kerne prallen zusammen und verschmelzen. Mittelschwere Kerne sind bei einem anderen Protonen/Neutronen-Verhältnis (ca. 1,3) stabil als schwere (ca. 1, 6) - also ist unser Produkt bereits instabil. Ehe wir es geschafft haben, diesen Kern mit einem gleichgroßen zu einem überschweren Brocken zu verschmelzen, ist er längst zerfallen. Abgesehen davon, daß ich den Energiebedarf der Anlage gar nicht erst betrachten möchte ;-)

Eine andere Möglichkeit, wir nehmen einen Kern und fügen ihm immer mehr Neutronen und Protonen zu. Dann dürften uns die Zwischenprodukte auch zerfallen, lange bevor wir die 200 erreicht haben...

Answer 2

Weil noch kein Element mit 200 Protonen entdeckt wurde.
Die Ordnungszahl richtet sich nämlich nach der Anzahl der Protonen im Kern eines Atoms. Bis jetzt wurden nur Elemente mit höchstens etwa 115 Protonen im Kern entdeckt. Nicht alle kommen in der Natur vor. Die mit den höheren Protenzahlen lassen sich nur künstlich erzeugen, da sie höchst unstabil sind und sogleich sich spalten. Das Element mit den meisten Protonen, dass natürlich vorkommt ist Plutonium mit der Ordnungszahl 94. Doch auch dieses ist bereits sehr unstabil und radioaktiv. Beschießt man den Kern mit Neutronen, wird die Masse zu groß und es erfolgt auch hier eine Kernspaltung.

Answer 3

Es gibt zur Zeit kein ELement mit der Ordnungszahl 200. Die Problematik bei Elementen mit höherer Ordnungszahl ist die Stabilität ihrer Kerne. Es gibt theoretische Methoden vorherzusagen, welche Anordnung von Elektronen, Protonen und Neutronen ein Element haben muss um über der größten Ordnungszahl (118) hinweg stabil zu sein.

Answer 4

Die halbwertzeit ist bei diesen Stoffen so gering, dass die Elemente in sekundenbruchteilen wieder in leinere Atome zerfallen!

Answer 5

Moin!

Weil die Elemente mit zunehmender Ordnungszahl (=grösserer Atomkern) immer instabiler werden, so grob ab OZ 110 sind die alle radioaktiv, das heißt, der Kern zerfällt!

Ein Element mit OZ 200 ließe sich vielleicht im Labor herstellen, aber es zerfiele in wenigen Millisekunden in leichtere Spaltprodukte!

Über die genauen physikalischen Grundlagen der atomaren Kernkräfte brauch ich hier wohl nicht zu philosophieren :-)

Grüße, Andreas!

Answer 6

Weil noch kein Element gefunden wurde das der Reihenfolge nach in dieser Höhe des PSE anzusiedeln ist.
Und da das PSE momentan eh erst bei 103 Lawrencium angekommen ist....naja....