Grundämnen


Grundämnenas periodiska system ställdens upp av den ryske kemisten Mendeljeev. Det moderna periodiska systemet utgår från elektronernas fördelning runt atomkärnan.

Enligt kvantmekaniken lagrar sig elektronerna i skal runt atomkärnar, och antalet elektroner i varje fyllt skal svarar till en början mot periodiciteten, dvs 2,8,...osv. Vid tyngre atomer spelar inte bara centralkrafterna mellan elektroner och kärna roll utan även elektronernas innebördes växelverkan.

Atomkärnan är uppbyggd av protoner och neutroner. Antalet protoner bestämmer grundämnets laddning, Z, och antalet protoner plus neutroner bestämmer dess atomtal, A. Atomtalet benämnes i elementarpartikelfysiken vanligtvis baryontal och betecknas med B. Det finns 92 stabila grundämnen samt ytterligare ca 20 som kan framställas på konstgjord väg.

Grundämnen med olika antal neutroner kallas isotoper. Man betecknar isotoperna med sin kemiska namnförkortning, t.ex. O för syre, sitt atomtal upptill till vänster och sin laddning, dvs antalet protoner, nedtill till vänster:

168O.

Antalet neutroner hos denna syreisotop är alltså A-Z, dvs 16 - 8 = 8.

I sitt oladdade tillstånd har atomen samma antal elektroner i olika tillstånd kring kärnana som denna har protoner. Om det finns fler eller färre elektroner än Z runt kärnan talar man om en jon.

Vid den Stora Smällen, the Big Bang, bildades bara de lättaste grundämnena: Väte, Deuterium, Helium och Litium. De tyngre grundämnena bildas via nukelosyntes i stjärnornas inre när dessa brinner. Därigenom kan man komma upp till grundämnen så tunga som järn. Ännu tyngre grundämnen bildas i supernovaexplosioner, då mycket massiva stjärnor imploderar i samband med att bränslet i dem tar slut. De bildar då en neutronstjärna samt ett skal av oilka grundämnen som slungas ut i galaxen.


Tillbaks till Elementarpartikelfysik eller Isospinn SU(2).