Halokärnor

Introduktion

Atomkärnan är uppbyggd av oladdade neutroner och positivt laddade protoner, som tillsammans kallas nukleoner. Antalet protoner bestämmer kärnans totala laddning, och på så sätt antalet atomära elektroner som kompenserar denna laddning då systemet bildar en neutral atom. Detta bestämmer vilket grundämne som vi har, och antalet elektroner ger de kemiska egenskaperna hos detta. Antalet neutroner i kärnan kan variera för samma antal protoner, vi får olika isotoper, som har olika massa, av ett grundämne. En given kombination av neutroner och protoner kallas för nuklid och skrivs ^A_ZX_N, där Z är antalet protoner, N antalet neutroner, A = Z + N antalet nukleoner och X är den kemiska beteckningen för grundämnet. Detta är överbestämt då N = A - Z och Z är atomnumret som fås från den kemiska beteckningen, så vanligtvis skrivs bara ^AX Nukliderna representeras vanligtvis som kvadrater på nuklidkartan med N på x-axeln och Z på y-axeln.

Exotiska kärnor

För stabila (ej radioaktiva) isotoper är normalt antalet protoner och neutroner ungefär lika stort. Då man adderar fler och fler neutroner till en kärna så kommer den att bli ostabil, radioaktiv. Till slut kan den inte binda fler neutroner, vi har då nått den så kallade "dripline". Här har kärnan typiskt en livstid på ett fåtal millisekunder. Vi kan se detta på det utsnitt av nuklidkartan som visas nedan.

Att neutronerna kan befinna sig på ett så stort avstånd beror på en kvantmekanisk effekt som kallas för tunnling. En stor del av tiden återfinns neutronerna så långt från kärnans attraktiva potential att de inte i klassisk mening känner av denna.