I 1911 oppdaget Ernest Rutherford at kjernen i hvert atom er en kjerne. Atomkjerner består av elektrisk positive protoner og elektrisk nøytrale nøytroner. Disse holdes sammen av den sterkeste kjente grunnkraften, kalt den sterke kraften. Kjernen utgjør mye mindre enn 01 % av volum av atomet, men inneholder vanligvis mer enn 99.9 % av masse av atomet.
De kjemiske egenskapene til et stoff bestemmes av de negativt ladede elektronene som omslutter kjernen. Antall elektroner samsvarer vanligvis med antall protoner i kjernen. Noen kjerner er ustabile og kan gjennomgå radioaktivt forfall, og til slutt komme til en stabil tilstand gjennom utslipp av fotoner (gamma-forfall), utslipp eller fangst av elektroner eller positroner (beta-forfall), utslipp av heliumkjerner (alfa-forfall), eller en kombinasjon av disse prosessene. De fleste kjerner er sfæriske eller ellipsoidale, selv om noen eksotiske former eksisterer. Kjerner kan vibrere og rotere når de blir truffet av andre partikler. Noen er ustabile og vil bryte fra hverandre eller endre deres relative antall protoner og nøytroner.
Kjernefakta
- Et typisk sandkorn inneholder mer enn 10 millioner billioner kjerner. Det er 100 ganger mer enn antall sekunder siden begynnelsen av universet.
- Kjernen står for mer enn 99.9994% av den totale atommassen, men opptar mindre enn en ti-billiondel av atomvolumet.
- Alle kjerner har omtrent samme tetthet. Hvis månen ble knust til samme tetthet, ville den passet inn i Yankee Stadium.
DOE Office of Science: Bidrag til kjerneforskning
DOE Office of Nuclear Physics i Office of Science støtter forskning for å forstå alle former for kjernefysisk materie. Denne forskningen inkluderer mekanismer som danner tunge kjerner i kosmiske nøytronstjernesammenslåinger. Det inkluderer også å avdekke tidligere ukjente egenskaper til kjerner i deres naturlige tilstand for viktige bruksområder innen medisin, handel og nasjonalt forsvar. Et annet studieområde er å forstå nøyaktig hvordan kjerner er strukturert avhengig av antall protoner og nøytroner inne i dem. Annen forskning fokuserer på å varme opp kjerner til temperaturen i det tidlige universet for å forstå hvordan de kondenserte ut av kvark-gluonsuppen som eksisterte på den tiden.
