Atomkerne

Die Bausteine der Materie

Die Nuklidkarte verzeichnet die verschiedenen „Versionen“ (Isotope) der Atomkerne (Nuklide). Von vielen der 118 heute bekannten chemischen Elemente sind mehr als 30 Isotope experimentell nachgewiesen. Die stabilen (blau) bilden das „Tal der Stabilität“. Die meisten der etwa 3200 bekannten Isotope sind radioaktiv (grau) und kommen in der Natur kaum vor. Doch sie und weitere mindestens 3000 theoretisch vorhergesagte Isotope (weiß) sind unumgängliche Zwischenprodukte bei der Bildung schwerer stabiler Elemente. Alle Isotope liegen in einem Bereich, der von der Neutronen- und Protonen-Abbruchkante sowie der Grenze der schwerstmöglichen Kerne umschlossen wird. Außerhalb dieser noch nicht genau bekannten Grenzen existieren keine Atomkerne. Oberhalb von Blei 208Pb gibt es keine stabilen Kerne mehr. Dort endet das Tal der Stabilität (am rechten oberen Eck des rechten roten Rechtecks in der Karte). Doch Kernphysiker haben die Existenz zweier „Inseln der Stabilität“ vorausgesagt, die sie mit ihren Experimenten zurzeit suchen. Dort sollen die Kerne langlebiger sein, als es ihre hohe Position in der Nuklidkarte vermuten lässt. Die Ausschnitte in den roten Rechtecken sind in den beiden Grafiken auf der nächsten Doppelseite vergrößert zu sehen.

Die Kürzel der Atomkerne

Ein Atomkern ist mit seiner Massenzahl und dem chemischen Zeichen eindeutig bestimmt. Zum Beispiel hat Blei das Zeichen Pb (von lateinisch „plumbum“). Im Periodensystem der chemischen Elemente ist Blei das 82. Element, weil ein Blei-Atom 82 positiv geladene Protonen in seinem Kern hat (rot dargestellt). Doch es gibt verschiedene Varianten (Isotope) von Blei mit unterschiedlicher Neutronenzahl (weiß). In der Natur kommt am häufigsten die Variante mit 126 Neutronen vor. Die Massenzahl 208 gibt die Gesamtzahl von Protonen und Neutronen an (82 plus 126).