Här är vad som händer när en proton läggs till kapseln i en germaniumkärna:
1. Proton-neutronförhållande:Tillsatsen av en proton ökar antalet protoner i kärnan med en. Detta stör balansen mellan protoner och neutroner, som var lika i den ursprungliga germaniumatomen.
2. Kärnstabilitet:Det ökade antalet protoner gör kärnan mindre stabil eftersom den elektrostatiska repulsionen mellan positivt laddade protoner blir starkare. För att återställa stabiliteten genomgår kärnan förändringar för att uppnå ett gynnsammare proton-till-neutronförhållande.
3. Beta-förfall:Ett sätt att uppnå stabilitet är genom beta-förfall. I denna process omvandlas en neutron i kärnan till en proton, en elektron (betapartikel) och en antineutrino. Den emitterade elektronen stöts ut från kärnan och protonen finns kvar, vilket ökar atomnumret med en.
4. Arsenikbildning:Som ett resultat av beta-sönderfall omvandlas germaniumkärnan med en tillsatt proton till en arsenikkärna. Arsenik har ett atomnummer på 33, en proton mer än germanium. Elektronen som emitteras under beta-sönderfall frigörs från kärnan och blir en del av elektronmolnet som omger arsenikatomen.
5. Elektronkonfiguration:Tillägget av en proton ändrar atomens elektronkonfiguration. Den nya arsenikatomen har en elektron mer än germanium, som upptar den yttersta energinivån. Denna förändring i elektronkonfigurationen förändrar atomens kemiska egenskaper, vilket gör den mer lik andra grundämnen i grupp 15 (pnictogens) i det periodiska systemet.
Sammanfattningsvis, när en proton läggs till kärnan i en germaniumatom, genomgår den beta-sönderfall för att bilda en arsenikkärna med ett ökat atomnummer. Denna process förändrar proton-neutronförhållandet, vilket leder till nukleär instabilitet som löses genom beta-sönderfall, vilket i slutändan omvandlar germaniumatomen till en arsenikatom.
