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TomS |
Verfasst am: 10. März 2012 21:13 Titel: |
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Ein Potentialtopf ist ein statisches, äußeres Feld, das selbst an keiner Dynamik teilnimmt; hier geht es aber um Wechselwirkungen zwischen Teilchen, wobei die beteiligten Quantenfelder eben nicht einfach durch einen Potentialktopf besxchrieben werden können.
Kennst du die Maxwellgleichungen der klassisschen Elektrodynamik? |
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Elektron3,14 |
Verfasst am: 10. März 2012 19:37 Titel: |
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Warum ist das Bild mit dem Potentialtopf eigentlich falsch? |
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TomS |
Verfasst am: 06. März 2012 10:34 Titel: |
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Elektron3,14 hat Folgendes geschrieben: | Aber welches Prinzip bzw. Ursache steckt dahinter? Kann man das quantenmechanisches erklären? |
Versuche doch erst mal das klassische Bild zu verstehen: ein Teilchen "fällt" in einen Potentialtopf; dadurch entsteht ein gebundener Zustand.
Quantenmechanisch (bzw. eigtl. erst im Rahmen der Quantenfeldtheorie) gibt es nun keinen Potentialtopf mehr, sondern nur eine WW zwischen gleichberechtigten Teilchensorten. Beim "Fallen in den Potentialtopf" wird dieser selbst verändert, d.h. z.B. würde ein Proton, ein Elektron und ein Antineutrino zusammen "in einen Potentialtopf fallen", nur dass dieser nicht vorgegeben ist, sondern von der WW dieser drei Teilchen "erzeugt wird"; das entstehende Neutron ist nun nicht länger ein aus diesen drei Teilchen gebundener Zustand, sondern eben ein völlig neues Teilchen. Dennoch ist es sozusagen fester gebunden als die drei Einzelteilchen, hat also eine niedrigere Energie und "sitzt gewissermaßen im Potentialtopf".
Man betrachtet dabei z.B. die zwei Zustände
und
sowie deren Energien
und
Dabei findet man eben
wobei die Differenz der Bindungsenergie entspricht.
Wichtig: das Bild des Potentialtopfs ist streng genommen falsch, wird aber der Ansachaulichkeit halber gerne verwendet. Ich hoffe, das Prinzip gebundener Zustände wird einigermaßen klar |
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TomS |
Verfasst am: 06. März 2012 10:22 Titel: |
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Supernova hat Folgendes geschrieben: | An TomS:
Der von dir aufgezeigte Protonenzerfall ist falsch!
Ein Proton zerfällt in ein Neutron, ein Positron und ein Elektronneutrino.
Ein Neutron zerfällt in ein Proton, ein Elektron und ein Elektronantineutrino.
Du schreibst aber, dass beim Zerfall eines Protons ein (e)? frei wird und ein Antineutrino.
[/b] |
Schreibfehler, der Querstrich ist auf dem falschen Teilchen; Danke ;-) |
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Kernkraft |
Verfasst am: 06. März 2012 09:05 Titel: |
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naja... masse wird zu strahlung. dem liegt doch E=m*c² zugrunde oder nicht? |
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Elektron3,14 |
Verfasst am: 06. März 2012 09:01 Titel: |
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Aber welches Prinzip bzw. Ursache steckt dahinter? Kann man das quantenmechanisches erklären? |
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Kernkraft |
Verfasst am: 06. März 2012 08:52 Titel: |
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ich hab es mal so gelernt, dass die einzelnen bestandteile des kerns in der summe mehr wiegen als der aus ihnen bestehende kern selbst. die differenz wird beim fusionsprozess dann als energie frei. im grunde ist es das glaub ich... |
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Supernova |
Verfasst am: 06. März 2012 08:15 Titel: |
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An TomS:
Der von dir aufgezeigte Protonenzerfall ist falsch!
Ein Proton zerfällt in ein Neutron, ein Positron und ein Elektronneutrino.
Ein Neutron zerfällt in ein Proton, ein Elektron und ein Elektronantineutrino.
Du schreibst aber, dass beim Zerfall eines Protons ein (e)? frei wird und ein Antineutrino.
[/b] |
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Elektron3,14 |
Verfasst am: 06. März 2012 08:03 Titel: |
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Um mal auf meine Frage zurückzukommen: Woher kommt die Bindungsenergie?
Es wird ja wie gesagt aus vier Protonen ein Heliumkern gebildet, wie bereits erwähnt durch die Proton-Proton-Reaktion.
Doch warum wird dabei Bindungsenergie frei? Ist die Ursache folgende, dass der Heliumkern einen stabileren Zustand darstellt? |
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TomS |
Verfasst am: 06. März 2012 06:46 Titel: |
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Chillosaurus hat Folgendes geschrieben: | Ja, da steht doch auch, dass zunächst ein Deuterium gebildet werden muss, wobei ein Proton in ein Neutron, ein Positron und ein Elektronneutrino umgesetzt wird |
Ja, es geht nur mehrstufig, ein direkter Stoß von vier Proton en ist natürlich extrem unwahrscheinlich.
Chillosaurus hat Folgendes geschrieben: | unter welchen Umständen finden eine Umwandlung Proton--> Neutron + Positron + Elektronneutrino statt?
Da ein Wasserstoffatom offenbar recht stabil ist, dürfte es keinen spontanten Zerfall des freien Protons geben (bzw. die Halbwertszeit müsste sehr groß sein). |
Der Protonenzerfall (Betazerfall)
wäre aufgrund der schwachen WW erlaubt, ist jedoch für freie Protonen energetisch verboten und kann nur in gebundenen Zuständen auftreten; in gebundenen Zuständen kann die unterschiedliche Bindungsenergie der Kerne den Zerfall energetisch möglich machen.+ |
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Chillosaurus |
Verfasst am: 06. März 2012 02:03 Titel: |
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Ja, da steht doch auch, dass zunächst ein Deuterium gebildet werden muss, wobei ein Proton in ein Neutron, ein Positron und ein Elektronneutrino umgesetzt wird - Ladungserhalt somit gesichert. Wenn man die Energiebilanz aufstellt, sollte man diese doch auch mit berücksichtigen.
Dazu nochmal 'ne Frage von mir: unter welchen Umständen finden eine Umwandlung Proton--> Neutron + Positron + Elektronneutrino statt?
Da ein Wasserstoffatom offenbar recht stabil ist, dürfte es keinen spontanten Zerfall des freien Protons geben (bzw. die Halbwertszeit müsste sehr groß sein). |
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TomS |
Verfasst am: 05. März 2012 21:47 Titel: Re: Bindungsenergie |
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Chillosaurus hat Folgendes geschrieben: | Elektron3,14 hat Folgendes geschrieben: | Meine Frage:
In der Sonne wird doch aus jeweils vier Wasserstoffkernen (Protonen) ein Heliumkern gebildet, zum größten Teil[...] |
Wie soll das denn gehen? Ein Heliumkern hat 2 Protonen. |
So
http://de.wikipedia.org/wiki/Proton-Proton-Reaktion |
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Chillosaurus |
Verfasst am: 05. März 2012 20:12 Titel: Re: Bindungsenergie |
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Elektron3,14 hat Folgendes geschrieben: | Meine Frage:
In der Sonne wird doch aus jeweils vier Wasserstoffkernen (Protonen) ein Heliumkern gebildet, zum größten Teil[...] |
Wie soll das denn gehen? Ein Heliumkern hat 2 Protonen. |
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Elektron3,14 |
Verfasst am: 05. März 2012 19:41 Titel: Bindungsenergie |
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Meine Frage: In der Sonne wird doch aus jeweils vier Wasserstoffkernen (Protonen) ein Heliumkern gebildet, zum größten Teil über die Proton-Proton-Reaktion. Bei Wikipedia steht dazu, dass bei diesem Vorgang Bindungsenergie frei wird, welche dem Massendefekt entspricht.
Also ist die freigesetzte Enrgie in Form von Gammaphotonen im Endeffekt Bindungserngie?
Doch warum wird bei diesem Vorgang überhaupt Bindungsenergie frei?
Gibt es da eine quantenmechanische Ursache?
Meine Ideen: Vielleicht wird bei diesem Vorgang Energie frei, weil der Heliumkern einen stabileren Energeizustand darstellt? |
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