Hallo Eduard
Mein Lehrer hat uns dann die ganze Zeit vollgelabert von wegen
keiner kann sagen warum Uran zu Thorium zerfällt…keiner kann
sagen
warum das Alphateilchen ein Heliumatom ist und so weiter…
Ist das wirklich so?
Kann wirklich keiner sagen warum das so ist ?
Ich bin etwas anderer Meinung als mein Vorredner bzw. dein Lehrer. Man kennt schon einen Grund warum Uran instabil ist bzw. warum der Helium-Kern so stabil ist, aber es ist relativ schwer, dies auch sauber nachzuweisen. Und man kann auch darüber streiten, inwieweit die Modelle tatsächlich Antwort auf die „Warum“-Frage bieten.
Hintergrund ist das Grundprinzip der Physik, das sich in der klassischen Physik durch das Energieprinzip ausdrückt, d.h. die Regel, dass sich ein System immer in die Richtung der kleinsten Energie bewegt.
Nun sind Kernmodelle sehr kompliziert, aber dennoch ist es sehr wohl gelungen zu berechnen, dass der Heliumkern eine besonders niedrige Energie besitzt, während es bei Uran mehr so aussieht wie in Holland. Der Urankern sitzt in einem lokalen Energie-Minimum aber es wäre energetisch günstiger, die Bestandteile des Kerns zu trennen. Doch eine Art energetische Mauer verhindert normalerweise den Zerfall.
Nun kommt zu diesen klassischen Energieüberlegungen noch das quantenmechanische Prinzip, dass eine Energiebarriere, die klassisch undurchdringlich ist, quantenmechanisch sehr wohl durchdrungen werden kann (Unbestimmtheit von Energie und Zeit), wenn auch nur mit einer Wahrscheinlichkeit, die je kleiner ist, je höher die Energiebarriere ist. Bei Uran ist das nun so, dass sich daraus eine gewisse Zerfallswahrscheinlichkeit ergibt, die man in den Kernmodellen auch ungefähr ausrechnen kann. Der Heliumkern dagegen ist stabil und zwar so stabil, dass es innerhalb eines größeren Atomkernverbands sozusagen den Einzelgänger spielt und sich aus dem Verband entfernen kann.
Du siehst also, es gibt recht ausgereifte Modelle zu den ganzen Vorgängen und die experimentellen Werte lassen sich theoretisch auch durchaus nachvollziehen, inwiefern die Fähigkeit, etwas nachzurechnen nun aber tatsächlich bedeutet, zu wissen, „warum“ das passiert, ist eine philosophisch sehr tiefgehende Frage und nach wie vor sehr strittig.
Gruß
Thomas