Miért nem zuhan bele az elektron az atommagba?

Hát van olyan hogy beesik és azt K befogásnak nevezik.

De általában nem esik bele mert annak kvantumechanikai akadályai vannak.A protonokat a magerő tartja össze ami ilyen távolságban erősebb mint a taszító coulomb erő.

Nos, ez egy igen bonyolult kérdés ám. A klasszikus "keringős" elektronelméletnek éppen ez volt a bibije - a fizika törvényei szerint az elektronnak a magba kellene zuhannia.

Ezt a kvantummechanikában oldották fel: az elektron csak diszkrét szinteken lehet (avagy mondjuk 2 egység távolságra, vagy 3 egység távolságra, de közte sehol). Az pedig ,hogy ezeken a szinteken van az elektron, az egyfajta potenciális energiával ruházza fel. Ha elkezdene az elektron befelé zuhanni - nem is zuhanás lenne, inkább lépkedés, mint a létrán lefele - akkor bár a Coulomb-erőnek eleget tenne, ennek a bizonyos kvantumhatásból származó "erőnek" ellene kellene menni.

Nem tudom pontosan, hogy van-e neve ennek az erőnek, ami a kvantummechanikai helyzeti energiát adja, illetve honnan ered, már ha ered valahonnan - ennyire sajnos sosem értettem a kvvantumkémiát. Valószínűleg csak matematikai okai vannak ennek, fizikai magyarázata szinte lehetetlen.

Ez van és kész :)

Az oka tulajdonképpen egyszerű:

Az atom nem tud megszabadulni attól az energiától amit a pályaváltoztatás képvisel ( Coulomb potenciális energia)csak akkor ha az megengedett pályák között történik.

Ha elejtesz egy labdát akkor az a földre esik és a közegellenállás, a (belső)súrlódás felemészti az energiát amit a gravitációs térben a potenciális energia képviselt.

Ha ez nem volna akkor a labda örökre pattogna a földön.

Az atomnál ezek nincsenek tehát az csak egy foton leadásával tud megválni a potenciális energia különbségtől.

Az energia mennyisége nem folytonosan, hanem fokozatokban változik. E = h*f (itt a "h" a Max Planck-féle állandó: 6,626070040*10^-34 J*s, az "f" pedig a frekvencia.

De itt nem a matek a lényeg, hanem az, hogy az energia nem vehet fel akármilyen értéket! - innen származik az ún. "kvantum" elmélet (kvantum = mennyiség).

Sokan szeretik ezt a kifejezést misztifikálni, hogy okosabbaknak tűnjenek másoknál...

A lényeg az, hogy az elektron keringési pályája energiaszintjétől függ, az pedig nem lehet akármennyi.

Az elektron legkisebb energiaszintje az első keringési pályát jelenti. Az annál kisebb szint (tehát amikor arra számítunk, hogy az elektron belezuhan az atommagba), az már az atommag "túloldalán" lévő első energiaszint. Ez egy kicsit a laikusok számára fogalmazott magyarázat, de a jelenség megértéséhez bőven elegendő. Vagyis az atommag nem képez egy egész energiaszintet az elektron számára, hanem csak felet. Így az elektron sosem "eshet bele" az atommagba.

Ez mind kamu, egy cseppet sem törődik a kérdéssel, mert egyszerűen senki nem tudja a választ. Na persze egy kivétellel, köhömm:

Az atommag negatív töltésű ! magelektronokkal van leárnyékolva. Itt egy példa, B17 atommag: [link]

Az elektron tóruszok kb 3-szoros átmérőjűek mint a proton tóruszok és a protonok szinte elvesznek az elektronok felhőjében. Ezért nem esnek bele a héjelektronok az atommagba.

Neutronok nincsenek, az atommagban csak protonok és magelektronok vannak. Nincsenek benne kvarkok, gluonok, nincsen erős kölcsönhatás külön, csak közeli elektromos kölcsönhatás van, elektronok ragasztják össze a magot.