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TomS · Verfasst am: 12. Apr 2018 16:59 Titel:

Schau mal hier:

https://de.wikipedia.org/wiki/Kernfusion

Da ist auch eine Übersicht über diverse Prozesse einschließlich Energiebilanz enthalten.

jhdkslss · Verfasst am: 12. Apr 2018 16:55 Titel:

Also funktioniert es folgendermaßen?
Für Kernfusionen benötigt man erstmal Energie um die positiven Kerne aneinander zu bringen.
Falls der Mittelwert der Bindungsenergien pro Nukleon der fusionierten Kerne kleiner als die Bindungsenergie pro Nukleon im Endprodukt ist, wird Energie frei. Also wenn ich H und He fusionieren lasse wäre die mittlere Bindungsenergie: (1*1,113 + 2*7,074) /2 =7,6
Falls der Mittelwert der Bindungsenergien pro Nukleon der fusionierten Kerne größer ist, wird Energie benötigt.

Da die Bindungsenergien pro Nukleon nicht perfekt geradlinig bis Eisen ansteigen, ist die Wahrschenlichkeit zwar hoch das bei einer Fusion von Kernen leichter als Fe Energie frei wird, das muss aber nicht passieren da es leichte einstürze im Diagramm gibt.

( Wobei ich sagen muss, das ich sehr wenige Möglichkeiten für die
exotherme Kernfusion sehe, bisher finde ich nichts außer 2 H zu He)

Bei der Kernspaltung ist es dasselbe Prinzip:
Wenn der Mittelwert der Bindungsenergien pro Nukleon der gespaltenen Kerne kleiner als die Bindungsenergie pro Nukleon des Endproduktes ist, wird Energie frei. Falls sie größer ist wird Energie abgegeben. Da das Diagramm nach dem Eisenkern ziemlich konstant nach unten geht, kann man so gut wie jeden Kern schwerer Eisen spalten um Energie zu gewinnen.

Ist das so korrekt? Falls ja gibt es wirklich viele Möglichkeiten durch Kernspaltung , aber sehr wenige um durch Fusion Energie zu gewinnen.

P.S.
Ja, ich benutze die Atommassen aus dem Tafelwerk, da ich bei denen wenigstens sicher bin, das die Verhältnisse hier stimmen sollten, oder nicht?

TomS · Verfasst am: 12. Apr 2018 16:50 Titel:

Das ist eine wichtige Aussage.

Die Kernmassen müssen in diesem Fall für ein einzelnen Isotop betrachtet werden, keinesfalls nur für eine Isotopenmischung.

Myon · Verfasst am: 12. Apr 2018 16:27 Titel:

Die Kernmassen, die Du für Stickstoff und Silizium angibst, beziehen sich (Irrtum vorbehalten) auf die natürliche Isotopenzusammensetzung, wie sie in der Natur vorkommt. Beim Silizium ist der angegebene Wert deshalb nicht die Masse von

, sondern vom natürlichen Isotopengemisch, in dem auch schwerere Isotope einen gewissen Anteil haben.

jh8979

elbilo · Verfasst am: 12. Apr 2018 16:18 Titel:

In der Regel brauchst du für jede Kernfusion Energie, siehe auch den Link von TomS. Bilanziert gesehen wird dann bei bestimmten Fusionen Energie frei.

Schau dir wie gesagt die Diagramme an, die sollten die Fragen eigentlich beantworten. Energie wird immer frei, wenn die Bindungsenergie pro Nukleon der Produkte größer ist, als die der Edukte.

jhdksl · Verfasst am: 12. Apr 2018 16:14 Titel:

Erstmal vielen Dank für die schnelle Antwort!
Ach so , also kann auch Kernfusion von leichten Kernen und Kernspaltung von schweren Kernen Energie benötigen (also endothem sein)?

Aber wieso gibt es dann die Unterteilung, dass man bin zum Fe- Kern fusionieren und danach spalten sollte, wenn sowieso nicht bei allen Kernfusionen leichter und Kernspaltungen schwerer Kerne Energie abgegeben wird?

TomS · Verfasst am: 12. Apr 2018 16:06 Titel:

Hier siehst du, welche Kerne in Frage kommen:

https://scilogs.spektrum.de/formbar/fusionsforschung-der-reaktionsparameter-oder-warum-eigentlich-deuterium-tritium/

elbilo · Verfasst am: 12. Apr 2018 16:04 Titel:

Hi,

nicht jede Kernfusion ist exotherm, was sich auch an folgendem Diagramm erkennen lässt:

https://www.dpg-physik.de/dpg/gliederung/fv/p/info/grundlagen_fusion.html?print=true&

Gruß
elbilo

jhdksls

Meine Frage:
Hallo!

Da ich mich in letzter Zeit sehr für Physik interessiere, habe ich mich mal mit den Grundlagen der Quantenphysik beschäftigt. Bisher war auch alles ziemlich klar und einfach zu verstehen, nur bin ich jetzt doch auf etwas gestoßen was ich einfach nicht verstehe: Kernfusion und Kernspaltung.

Laut allen Quellen die ich finde, wird Energie bei Kernfusion leichter Kerne und bei Kernspaltung schwerer Kerne frei, da bei beiden Reaktionen neue Kerne enstehen, bei denen die Bindungsenergie pro Nukleon höher ist, als bei ihren Ausgangsstoffen. So theoretisch, so logisch. Nur als ich diesen Sachverhalt in der Praxis anwenden wollte bin ich kläglich gescheitert...
Die freiwerdende Energie sollte doch :

sein.
Wenn ich nun verschiedene Atome spalte, bekomme ich immer eine frei werdende Energie, obwohl das ja eigentlich nur bei schweren Atomen der Fall sein sollte..

Aber egal welche Atome ich fusioniere, hier kommt immer heraus, dass der entstandene Kern Masse dazu gewinnt und damit Energie verloren geht.

Das ergibt doch überhaupt keinen Sinn!

Wenn ich zum Beispiel zwei Stickstoff-Atome fusioniere:

(14,007 u + 14,007 u) - 14* Me- = 28,0063 u

Während der enstandene Si Kern die Masse: 28,09 - 14* Me- = 28,0823 besitzt.

Damit wäre die Masse der Stickstoff Kerne doch aber kleiner als die des Si- Kerns, und trotz Kernfusion leichter Kerne würde Energie verbraucht statt freigegeben.

Und so wäre das doch auch bei den meisten anderen leichten Teilchen, nur bei Wasserstoff-Fusion funktioniert es nach meiner Rechnung. Da 2 Wasserstoff Atome + 2 Neutronen mehr Masse besitzen als ein Helium Atom.

Aber das müsste doch auch bei Stickstoff- Fusion und weiteren funktionieren, oder nicht?

Hoffe jemand kann mir helfen!

Meine Ideen:
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