Station 2: Bausteine des Kerns 1

Die Frage nach den Bausteinen der Materie beschäftigt die Wissenschaft schon seit Jahrhunderten. Nachdem John Dalton am Anfang des 19. Jahrhunderts seine Atomhypothese aufgestellt hatte, dauerte es nur wenige Jahre, bis ein anderer Wissenschaftler, William Prout, 1815 eine Hypothese zum Aufbau der Atome aufstellte.

Wasserstoff war als das leichteste Element bekannt. Ausgehend von den damals ermittelten Atomgewichten, die anscheinend Vielfache des Atomgewichts von Wasserstoff waren, vermutete er, dass alle Elemente aus Wasserstoff aufgebaut sind. Alle schwereren Elemente seien eine Zusammensetzung aus mehreren Atomen Wasserstoff.

Prout’s Hypothese konnte sich nur wenige Jahre halten, da bei genaueren Bestimmungen der Atommassen deutlich wurde, dass diese nicht bei jedem Element ganzzahlig sind.


Etwa 100 Jahre später, im Jahr 1919, forschte Ernest Rutherford weiterhin an der Wechselwirkung von α-Teilchen mit Materie. Bei einem Experiment beschoss er gasförmigen Stickstoff mit α-Teilchen und konnte dabei mit der gleichen Detektionsmethode wie bei den berühmten Streuversuchen, beobachten, dass Wasserstoffkerne entstehen.

Rutherford vermutete, dass die Wasserstoffkerne durch die α-Teilchen aus den Kernen der Stickstoffatome herausgeschlagen werden und der Stickstoffkern sich dadurch umwandelt. Rutherford hatte mit diesen Experimenten einen Baustein der Atomkerne gefunden - der Kern eines Wasserstoffatoms - und Prout’s Hypothese erwies sich als nicht gänzlich falsch.

Dieses Teilchen mit der Masse 1 und einfacher positiver Ladung, wurde Proton (aus dem altgriechischen ‚das erste‘) genannt.

Bestätigung von Rutherfords Hypothese

Rutherfords Vermutung, dass bei dem Beschuss von Stickstoffatomen mit α-Teilchen eine Umwandlung des Stickstoffkerns stattfindet, konnte einige Jahre später durch Beobachtungen in einer Nebelkammer bestätigt werden. Jedoch werden die Protonen dabei, entgegen Rutherfords Vermutung, nicht herausgeschlagen. Das α-Teilchen wird vom Stickstoffkern aufgenommen und ein Proton ausgesendet. Dabei entsteht ein Sauerstoffkern. Rutherford hatte damit die erste Kernreaktion beobachtet.

Chemie-Webmaster (Stand: 05.08.2024)  | 
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