Kann ein Element beliebig viele Isotopstufen annehmen, oder ist der Neutroneneinfang irgendwann nicht mehr physikalisch

möglich?

Nehmen wir mal als Beispiel Xenon 138:
http://de.wikipedia.org/wiki/Xenon

Laut Isotopenliste ist es das letzte Isotop auf der WP Seite.

Was würde mit diesem Isotop nun geschehen, wenn man es mit Neutronen beschießt?

Würde es ein Neutron einfangen und zu Xenon 139 werden?

Jan

So genau kann man das natürlich nicht sagen, man weiß ja nicht, was noch kommt.

Aber XE138 ist ja bereits synthetisch. Von daher kannst du wohl davon ausgehen, dass es bisher noch kein Mensch geschafft hat, natürliches XE139 zu entdecken oder welches herzustellen (auf welche Art auch immer). Vielleicht geht da noch mehr, aber viel mehr vermutlich nicht.

scrontch

Nun, es gibt da verschiedene theoretische Ansätze, die die Bindungsenergie und damit Stabilität von Isotopen voraussagen.
Siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Tröpfchenmodell, http://de.wikipedia.org/wiki/Bethe-Weizsäcker-Formel .
Damit können bestimmte von ihrer Neutronenzahl her extreme Isotope praktisch ausgeschlossen werden, da sie quasi instantan wieder zerfallen würden.

PS: Das ist übrigens Kernphysik und nicht Atomphysik. Vor allem Atomphysik-Professoren nehmen den Unterschied manchmal sehr ernst

Ok, Thx, werde mir das mal durchlesen.

Was ist denn der genaue Unterschied zwischen Atom- und Kernphysik?

pumuckl

Kernphysik beschaeftigt sich mit den Atomkernen. Atomphysik beschaeftigt sich eher mit den Elektronenschalen, deren Bindungsenergien und z.B. dem Physikalischen Ablauf bei chemischen Reaktionen. Zur Frage:
Fuer die Bindung der Neutronen im Kern zustaendig ist die Starke Wechselwirkung. Diese schafft im Kerninneren einen annaehernd kastenfoermigen Potentialtopf. Innerhalb dieses Potentialtopfes gibt es eine endliche Anzahl von Energieniveaus, und jedes dieser Niveaus kann mit gnau zwei Neutronen besetzt werden. Das kommt daher, dass Neutronen sogenannte Fermionen sind, von denen nie zwei ein udn dieselbe Konfiguration annehmen koennen. Das einzige, worin sich die zwei Neutronen auf einem Niveau noch voneinander unterscheiden, ist ihre spin-orientierung.
Beschiesst man einen Kern mit Neutronen, dessen Potentialtopf bis oben hin gefuellt ist, so koennen die Neutronen nicht mehr in den Kern aufgenommen werden.

Die Instabilitaet von Kernen hat eine andere Ursache: Neben dem Potentialtopf fuer Neutronen gibt es noch einen fuer Protonen. Da Protonen der elektrischen Anziehung bzw. Abstossung unterliegen, ist ihr Potentialtopf etwas anders geformt als der der Neutronen ("enger") und es gibt weniger Protonen, weil die Energieniveaus einen groesseren Abstand haben, so dass es weniger Protonen braucht um den Topf zu fuellen. befinden sich nun im Neutrontopf Neutronen auf Energieniveaus, die hoeher liegen als das erste freie Energieniveau der Protonen, dann kann das Neutron in ein Proton und ein Elektron zerfallen um dann im Protontopf einen energetisch guenstigeren Zustand zu gelangen. Andersrum koennen Neutronarme Kerne durch Elektroneinfang ein Proton in ein Neutron umwandeln, um die "Fuellhoehen" der Potentialtoepfe auszugleichen.

Vielen Dank für die wirklich umfangreiche Antwort, damit währe meine Frage sehr gut beantwortet.