Proton-Proton-Zyklus (Kernfusion

DajosWorld · Anmeldungsdatum: 23.11.2009 Beiträge: 18

Bei dem Proton-Proton-Zyklus (Kernfusion) wie er in der Sonne abläuft gilt folgender Nettoeffekt:
4 1H → 4He + 2 e + 2 Elektronenneutrinos + einem Gammaquant

a)Zeigen Sie mit Hilfe der Massenformel, dass dabei eine Energie von 24,7 MeV freigesetzt wird. (Lassen Sie dabei
mögliche Prozesse von Positronen und Elektronen, Neutrinos außer Acht, bei denen 2 Mal 1,02 MeV freigesetzt würden).

b) Die Sonne strahlt mit einer Leistung von 4·1026W. Nehmen Sie an, die abgestrahlte Energie wird nur durch die dargestellte Nettoreaktion erzeugt. Bestimmen Sie die Rate des Protonenverbrauchs in der Sonne. Wie lange ist ein solcher Prozess prinzipiell möglich, wenn die abgestrahlte Leistung konstant bleibt und die Protonen etwa die Hälfte der Sonnenmasse von 2·1030 kg ausmachen?

Kann mir da jemand weiterhelfen?

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1133 Wohnort: Heidelberg

bei der a) sollst du im Wesentlichen die Energie des Gammas bestimmen unter der Annahme, dass die Produkte nach der Reaktion in Ruhe sind.
Du addierst also die Ruhemassen der Edukte und ziehst davon die Ruhemassen der Produkte und diese 2MeV an Wechselwirkungsenergie ab

was übrig bleibt ist die Energie des Photons, also die freiwerdende Energie im System.

bei der b) gilt

wobei ich hier mit

die Energie bezeichne, die du in a) rausbekommst.
Wenn die Energie der Sonne nur von dieser Reaktion kommt, dann ist deren Rate natürlich nur die Häufigkeit der Zerfälle pro Sekunde, also die Anzahl der pro Zerfall werdenden Energie pro Sekunde.

gruß

DajosWorld · Anmeldungsdatum: 23.11.2009 Beiträge: 18

Danke erstmal.
Also b) ist mir klar.

Kannst du mir noch sagen, wie ich a) rechne. Find die Massenformel nirgends und weiß auch nicht wo ich die Werte hernehmen soll...