Aufbau des Periodensystems – Periodensystem der Elemente.

Zusammenfassung:

In diesem kleinen Aufsatz wird eine alternative Darstellung des Periodensystems der Elemente zur Diskussion gestellt, die einige Vorteile gegenüber den üblichen, in allen Publikationen verwendeten Zusammenhängen bietet. Wegen der linearen Abhängigkeit der Elemente von der Anzahl ihrer Neutronen, ist selbst die Abschätzung von wenig bekannten oder noch nicht entdeckten Transurane ziemlich genau möglich. Die Bindungsenergie von Neutronen an Atomkerne ist durchgehend konstant. Es müssen mindestens jeweils 2 Neutronen an einen bestehenden Kern andocken, ehe ein Paar Proton÷Elektron einem schon existierenden Kern zusätzlich zugefügt werden kann. Das Neutron scheint kein zusammen gesetztes Teilchen zu sein, sondern das Primärteilchen, das z. B. in einem Neutronenstern für die Materie und die Energie der Bildung von Elementen verantwortlich ist. Proton und Elektron scheinen die Trümmer zu sein, die mit bei dem Zerfall eines Neutrons unter anderem  übrig bleiben. Auch in diesem Aufsatz bleiben Zweifel an der Richtigkeit der Berechnung der Ruhe-Energie durch Einstein.

 

Wenn ich davon ausgehe, dass in den entsprechenden Handbüchern[i] keine falschen Werte veröffentlicht worden sind, dann erhält man für den Massendefekt ΔWB [kg], bzw. die Bindungsenergie [MeV] folgende Abhängigkeit  (Abb. 1)


Abb. 1

Abbildung 1 entspricht im Wesentlichen den in der Literatur veröffentlichten Abb. 28.3/28.4, dort allerdings ziemlich vereinfacht. Selbst, wenn die Werte für die Bindungsenergien in Abhängigkeit von der Masse des Atomkerns aufgetragen werden, ergibt sich ungefähr ein linearer Verlauf, der allerdings immer noch kein klares Bild bietet.

Abb. 2

 

Das zeigt auch die Abbildung 3, worin der Massendefekt ΔW [kg] in Abhängigkeit von der Masse der Atomkerne aufgetragen wurde.


  

Abb. 3

 

Ganz unverständlich ist z. B. der jeweilige Wert für die Elemente Ne, Mg und Cl (s. Abb. 1), die negative Bindungsenergie besitzen. Selbst ein Produkt der Schöpfung und mit einigem Ordnungssinn bedacht, will mir nicht einleuchten, dass am Anfang des Universums oder beim „Backen“ von Elementen in einem Neutronenstern ein derartiges Chaos geschaffen worden sein soll, wo doch andere Zusammenhänge stets logisch und im stetigen Zusammenhang erscheinen.

Ordnet man dagegen das Periodische System nach der Anzahl der Neutronen, wird seine Logik klarer.


  

Abb. 4

Man erhält, wie in Abbildung 4 zu sehen und zu erwarten ist, lineare Abhängigkeit[ii] von der Anzahl der Neutronen im Atomkern. Diese alternative Darstellung bietet zwei Vorteile:

   •     Man kann ziemlich genau die Masse der Atomkerne und deren Anzahl von Neutronen einiger Transurane (z. B. 265Hs und 266Mt), die bisher nur ungefähr[iii] bekannt sind, bestimmen.

   •        Man kann auch sagen, dass der Massendefekt bei Bindung eines Neutrons an den Kern im Mittel ΔΔW  = ΔW2ΔW1 ≈ 3*10-29  [kg] beträgt, was einer Bindungsenergie von B/N = 16,78 [MeV], also dem doppelten Literaturwert[iv] entspricht. Das ist eigentlich ein deutlicher Hinweis auf den, von Einstein gemachten, verhängnisvollen Fehler[v] bei der Berechnung der Ruheenergie[vi]!

             Will man die Bindungsenergie des Neutrons nach der Gleichung  NP = + e- + B + ne berechnen, ergibt sich: ΔmN = mN - (mP + me) =1,39463*10-30  [kg] ≈ 0,78  [MeV].

        ◊        Geht man dagegen nach der Berechnung nach Bohr, wären 13,6  [eV] notwendig, das Elektron vom ersten Bahnniveau ins Unendliche zu transportieren, bzw. umgekehrt.

        ◊        Die dritte Möglichkeit wäre, ganz konventionell über die potentielle Energie zu rechnen, die ein Elektron haben muß, um einen Abstand von der Oberfläche des Protons (RP ≈ 8,5*10-16  [m]) zu erreichen.

              W = e2*k0/RP  [J] = 2,714*10-13  [J] ≈ 1,694  [MeV].

Diese Diskrepanzen sind doch sehr irritierend!

   •  Das legt neben anderen Gründen die Vermutung nahe, dass ein Neutron kein zusammen gepacktes (aus Proton und Elektron) Teilchen ist, sondern das kompakte und energiereiche, nur kurzfristig – unter sehr hohen Drücken und Temperaturen - stabiles Primärteilchen des Universums ist, welches unter normalen Bedingungen rasch in die Trümmer Proton+ und Elektron- zerfällt. Dabei wird ein großer Teil seiner mitgeführten Energie für die Paarbildung Proton÷Elektron (Abb. 5), ein Teil an die Umgebung abgeführt, um sie nicht dramatisch abkühlen zu lassen.



 

Abb. 5

       Das in dieser 1. Phase so entstandene Atom ist dann das etwas atypische Wasserstoffatom (1H).

   •  Offensichtlich müssen zuerst einige Neutronen dem Atomkern beigefügt werden, ehe sich daraufhin ein Kern einer höherer Ordnung bilden kann.

   •  Es scheint auch so, dass Isotope eigenständige Atome sind, obwohl sie einige Eigenschaften von vorhergehenden oder nachfolgenden Atomen besitzen. Sieht man diese Vorgänge nach der vorgestellten Alternative, dann wird auch plausibel, dass anfänglich erheblich mehr Wasserstoff (99,985 %) produziert wird, wobei Energie frei wird, die notwendigerweise zur Aufrechterhaltung von Temperatur und Druck im Umfeld, sowie zur Anlagerung eines intakten Neutrons (Bildung von Deuterium 1D) an einigen Wasserstoffatomen (0,015 %) bereit sein muss (Phase 2 - Abb. 6). Die Energiebilanz stellt sich jedoch bei diesem Prozess auf ca. 77,99:0,25 ein!

 Abb. 6


   •  In der dritten Phase (
Abbildung 7) geschieht noch einmal dasselbe wie in Phase 2. Dabei entsteht das Element Tritium (1T). Auch in dieser Phase nur geringer Abfall von Temperatur und Druck im Umfeld wegen Bildung von Wasserstoff (1H) und gleichzeitig Freiwerden großer Energiemengen.

 

 

Abb. 7

 


       So gesehen scheint selbst die Aufsplittung von Eisen in die verschiedenen Isotope von 53Fe bis 60Fe nicht gerechtfertigt. Vielmehr sollte man von ähnlichen Atomen des Elementes 56Fe ausgehen, die aber durchaus eigene Eigenschaften besitzen. Man kann aber auch vermuten, dass die Paare Proton÷Elektron den Atomen die Möglichkeit bieten, Energie ab- und anzutransportieren. Sie sind quasi ein „Ventil“ für Wärmestrahlung.

 

  

Abb. 8

 

       In Abbildung 8 ist zum Schluss dargestellt, welche Neutronenanzahl Ntats. = A – Z die jeweiligen Elemente tatsächlich besitzen (rot eingezeichnet), welche Neutronenanzahl sie maximal andocken könnten (grün: Nmögl. – Ntats.). Der Stufenschritt in der grünen Linie bezeichnet die Positionen der Edelgase Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon und Radon.

       Die Elemente He und Ne sind offensichtlich reaktionsträge, denn ihre Differenz zwischen Nmögl. – Ntats. = 0. Bereits Argon (Ar) besitzt eine zwar kleine, aber doch erkennbare Differenz zwischen den angegebenen Werten und ist etwas reaktionsfähig zur Bildung von Molekülen. Das steigert sich dann bis zum Radon (Rd).

      Besonders markiert wurde in der Abbildung 8 die Position des Elementes Eisen (Fe: „Ο„), das wegen der grossen Differenz besonders reaktionsfähig sein muss und ist.


Abb. 9

 

In der vorstehenden Abbildung 9 ist die Abhängigkeit der Bindungsenergien [in atomaren Einheiten] von der Folge der Elemente aufgezeichnet. Es bestätigt sich der Verlauf der Bindungsenergien, wie sie in <http//de.wikipedia.org/wiki/bindungsenergie> gezeigt wird, allerdings mit erheblich stärkeren Ausschlägen (vergl. dort). Das liegt aber daran, dass hier auch die Isotope der Elemente einbezogen wurden. Ganz typisch ist der erste größere Zacken vom Element 10B nach 11B. Ein einzelnes Neutron in das Element 10B einzufügen, bindet sehr viel Energie. Um dann danach ein weiteres Neutron, das sich zusätzlich in Proton und Elektron zerlegt, die sich zur Bildung von C einfügen, bindet wesentlich weniger Energie, wenn nicht gar Bindungsenergie des vorherigen Neutrons dafür verwendet wird. Ganz ähnliche Vorgänge beobachtet man bei den Elementen F , Al, Cl, Zn und Hg. Dieses Verhalten legt zusätzlich nahe, dass ein erheblicher Teil der in den Atomkern eingelagerten Neutronen dort in Protonen und Elektronen zerfallen.

 

Günter Dinglinger: aktualisiert am 27.03.2012


[i]    H. Stöcker, Taschenbuch der Physik, 2. Auflage, S. 666 und 5. korr. Auflage,    S.819, Verl. H. Deutsch

[ii]   Der Massendefekt ist sehr klein und die Gerade für mAK würde optisch mit der Geraden für mK zusammen fallen. Deswegen wurde im Diagramm mK mit dem Faktor 1,05 multipliziert.

[iii]  H. Stöcker, Taschenbuch der Physik, 2. Auflage, hintere Umschlagseite

[iv]  H. Stöcker, Taschenbuch der Physik, 5. korr. Auflage, S. 819

[v]   s.a. G. Dinglinger, <www.kritiphys.com/einstein_zwei_fundamentale_.html> (Einstein verreinfacht zu früh), bzw.

[vi]  s.a. G. Dinglinger, <www.dinglinger-drg.de> (Einstein u. die Relativitätstheorie).


zurück zu Themen-Überblick

f    aktualisiert am: 21.03.2016  copyright: G. Dinglinger. 41564 Kaarst; Mail: gdinglinger@gmx.de