Return to Scale View
About us

How big is Uraniumkern?

12 femtometer!

View History Report
Uraniumkern

Een uraniumkern is het centrum van een uraniumatoom. Hij bevat 92 protonen en, in uranium-238, de meest voorkomende soort, 146 neutronen. Hij is ongeveer 12 femtometer breed, gemeten als tweemaal zijn ladingsstraal, de gemiddelde straal van zijn elektrische lading. Een femtometer is een miljoenste van een miljardste van een meter (10−15 meter).

Grootte

Een kern heeft geen scherpe rand, dus de grootte wordt opgegeven als ladingsstraal. Voor uranium-238 geeft een tabel met kernstralen die het Internationaal Atoomenergieagentschap (IAEA) bijhoudt 5,857 femtometer, met een nauwkeurigheid van beter dan 0,1%. Dat maakt de kern 11,7 femtometer breed. Uranium-235, dat drie neutronen minder heeft, is een heel klein beetje kleiner: 11,67 femtometer breed.

Een uraniumkern heeft veel meer neutronen dan protonen. Protonen duwen elkaar door hun elektrische lading uit elkaar, terwijl alle protonen en neutronen via de sterke kernkracht aan hun naaste buren trekken. In een zware kern zijn de extra neutronen nodig om te voorkomen dat de elektrische afstoting de kern uit elkaar laat vallen.

Groottevergelijkingen

  • Een uranium-238-kern is ongeveer 7 keer zo breed als één proton, dat ongeveer 1,7 femtometer breed is, hoewel hij 238 protonen en neutronen bevat.
  • Hij is ongeveer 3,5 keer zo breed als een heliumkern, die ongeveer 3,4 femtometer breed is, maar bevat ongeveer 60 keer zoveel deeltjes.
  • Als een uraniumkern werd vergroot tot de grootte van een basketbal, zou een proton op dezelfde schaal ongeveer 3,4 centimeter breed zijn, ongeveer de helft van de breedte van een tennisbal.
  • Een waterstofatoom, ongeveer 0,1 nanometer breed, is ongeveer 9.000 keer zo breed als een uraniumkern. Een nanometer is een miljardste van een meter.

Een heel langzaam verval

Uranium-238 is radioactief, maar vervalt uiterst langzaam. De halveringstijd, de tijd waarin de helft van een hoeveelheid vervalt, is 4,47 miljard jaar. De Aarde is ongeveer 4,54 miljard jaar oud, dus ongeveer de helft van het uranium-238 waarmee de Aarde is ontstaan, is er nog.

Uranium-238 vervalt door een alfadeeltje uit te stoten, een heliumkern. Daarna volgt een reeks verdere vervalprocessen, die eindigt in lood-206. Geologen gebruiken deze reeks, en een vergelijkbare reeks die bij uranium-235 begint, om de leeftijd van gesteenten en van de Aarde zelf te meten.

Uranium splijten

Uranium-235 vormt ongeveer 0,72% van natuurlijk uranium. De kernen ervan splijten gemakkelijk als een neutron ze raakt. Elke splijting geeft energie en meer neutronen vrij, die vervolgens andere kernen kunnen splijten in een kettingreactie. Kerncentrales in de Verenigde Staten beheersen deze reactie om warmte voor elektriciteit te maken, met brandstof die is verrijkt tot 3–5% uranium-235.

Bronnen

De schaal van het Universum > Uraniumkern
Chloorkern
Een chloorkern heeft 17 protonen. Meestal zijn er ook 18 of 20 neutronen! Slechts zelden zijn er 19 neutronen. Hoe dat komt weet ik niet. Weet jij het? Vertel het mij als je het weet.
Elektron (klassiek)
Elektronen zo klein zijn dat de grootte niet nauwkeurig kan worden gemeten. De grootte van een elektron varieert afhankelijk van hoe het gemeten wordt, met het kwantummodel of in dit geval met het klassieke model.
Heliumkern
De heliumkern is duizenden malen kleiner dan het atoom, net een knikker in een voetbalveld. De enige reden kwestie voelt solide is omdat af te weren atomen. Als atomen niet af te weren, alles zou vallen door elkaar!
Golflengte gammastraling
Gammastralen hebben een zeer hoge frequentie. Dat kan komen door radioactief verval. Oh, en trouwens, in het echt is het geen blauw licht zoals het hier misschien lijkt aan de linkerkant.
Nog net zichtbaar met een elektronenmicroscoop
Elektronenmicroscopen stellen ons in staat om heel kleine dingen (zoals atomen) die anders onzichtbaar zijn, omdat ze kleiner zijn dan de golflengte van zichtbaar licht, te kunnen zien.
Heliumatoom
Waterstof (H) atomen zijn groter dan Helium (He) atomen omdat meer protonen in de atoomkern van het Heliumatoom de elektronen aantrekken. Echter aanvullende schillen vergroten de grootte van de atomen het meest. CS, het grootste atoom heeft de meeste schillen met de minste elektronen.

Discussion