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Kernphysik (Spaltung, Fusion und freiwerdende Energie)
 
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Fresa44



Anmeldungsdatum: 21.01.2011
Beiträge: 3

Beitrag Fresa44 Verfasst am: 21. Jan 2011 21:30    Titel: Kernphysik (Spaltung, Fusion und freiwerdende Energie) Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo!

Hier ist der zweite Teil meiner Hausaufgabe:
http://i53.tinypic.com/2ih5iec.jpg
Die Berechnung des Massendefekts und der Bindungsenergie ist eigentlich kein Problem. Was genau ist mit der freiwerdenden Energie gemeint? Ich komme bei diesen drei Aufgaben absolut nicht weiter.
Habt ihr einen Lösungsansatz für mich?

Meine Ideen:
Noch zu 2.), zur Umwandslungsgleichung: Soll dort 8-4-Be entstehen? Oder entsteht bei einer Fusion mit einem proton noch ein anderes Teilchen oder Strahlung?
Brot



Anmeldungsdatum: 08.10.2009
Beiträge: 374
Wohnort: Dresden

Beitrag Brot Verfasst am: 21. Jan 2011 21:54    Titel: Re: Kernphysik (Spaltung, Fusion und freiwerdende Energie) Antworten mit Zitat

Fresa44 hat Folgendes geschrieben:
Meine Frage:
Die Berechnung des Massendefekts und der Bindungsenergie ist eigentlich kein Problem. Was genau ist mit der freiwerdenden Energie gemeint? Ich komme bei diesen drei Aufgaben absolut nicht weiter.
Habt ihr einen Lösungsansatz für mich?


Wenn vor der Reaktionsgleichung mehr Energie in den Teilchen steckt als danach, dann bezeichnet man die übrig gebliebene und nicht mehr in den Teilchen gespeicherte Energie als frei werdend. Diese Energie wird meistens in Form von Wärme abgegeben (exotherme Reaktion).

Hast du eine Idee, wie man die Summe der Energie berechnet, die auf jeder Seite der Reaktionsgleichung vorhanden ist? Die Ergebnisse könntest du dann vergleichen.
Fresa44



Anmeldungsdatum: 21.01.2011
Beiträge: 3

Beitrag Fresa44 Verfasst am: 22. Jan 2011 10:06    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo!

Danke für die Antwort!

zu 2.)
Lesen müsste man können! ALso bei zweitens steht ja, dass sie zu zwei Heliumkernen fusionieren. Also (das sollen keine Brüche sein!):


(das in der Mitte soll der Reaktionspfeil sein. ich bekomme es leider nicht besser hin)

Also ich könnte die Bindungsenergie von den jeweiligen Atomen berechnen, aber nicht vom Proton. Wie mache ich das?

zu 1.)
Mit der Masse ist doch sicherlich die gesamte Atommasse (also nicht nur Kernmasse) gemeint, oder? Von allen drei Kernen konnte ich die Bindungsenergie ausrechnen. Aber das hilft mir leider nicht weiter. Was muss ich in dieser Aufgaben noch mit den zwei Neutronen machen?

bei 3.) habe ich im Moment überhaupt noch keine Idee, wie ich da beginnen könnte.

Mfg
Brot



Anmeldungsdatum: 08.10.2009
Beiträge: 374
Wohnort: Dresden

Beitrag Brot Verfasst am: 22. Jan 2011 10:55    Titel: Antworten mit Zitat

Die Gleichung könntest du so schreiben:



Die LaTeX-Formatierung dafür sieht so aus:

Code:
_3^7Li + _1^1p \longrightarrow 2 \cdot _2^4He


Einen Reaktionspfeil kannst du in LaTeX z.B. mit \longrightarrow bekommen.

Fresa44 hat Folgendes geschrieben:
Also ich könnte die Bindungsenergie von den jeweiligen Atomen berechnen, aber nicht vom Proton. Wie mache ich das?


Wie berechnest du diese Energie? Bei einem einzelnen Photon steckt die Energie natürlich nicht in der Bindung. Bei deinen Berechnungen zur Bindungsenergie berechnest du diese aber wahrscheinlich auch nur indirekt, indem du die Differenz der Energie der Nukleonen und der Energie des aus ihnen gebildeten Kerns betrachtest. Kannst du das nicht auch auf ein Proton anwenden? smile

Fresa44 hat Folgendes geschrieben:
Mit der Masse ist doch sicherlich die gesamte Atommasse (also nicht nur Kernmasse) gemeint, oder?


Da dein Threadtitel suggeriert, dass du dich gerade mit Kernphysik beschäftigst, ist wahrscheinlich die Kernmasse gemeint. Die Kernspaltung bzw. Fusion ist ja ein Prozess der Kernphysik.

// edit: Reaktionsgleichung berichtigt
Brot



Anmeldungsdatum: 08.10.2009
Beiträge: 374
Wohnort: Dresden

Beitrag Brot Verfasst am: 22. Jan 2011 11:46    Titel: Antworten mit Zitat

Nochmal allgemein zu den einzelnen Aufgaben:

Aufgabe 1:
Differenz der Energien auf beiden Seiten der Reaktionsgleichung bestimmen und die in dieser Differenz steckende Energie berechnen (Welche Formel verbindet die Masse mit der Energie?).

Aufgabe 2:
Im Prinzip das Gleiche wie in Aufgabe 1. Weißt du, warum man sowohl durch Fusion als auch durch Spaltung von Kernen Energie freisetzen kann? Welche Bedingung muss erfüllt sein? Vorsicht: Anscheinend sind in dem genannten Link die Atommassen gegeben. In der Kernphysik arbeitet man aber i.d.R. mit den Kernmassen. Näherungsweise kannst du diese bestimmen, indem du von der Atommasse die Massen der Elektronen abziehst.

Aufgabe 3:
Hier musst du zunächst bestimmen, wie viele Kernspaltungen stattfinden. Dann kannst du berechnen, wie viel Energie insgesamt frei wird, denn du kennst ja die frei werdende Energie bei einer einzelnen Spaltung.
Fresa44



Anmeldungsdatum: 21.01.2011
Beiträge: 3

Beitrag Fresa44 Verfasst am: 23. Jan 2011 20:51    Titel: Antworten mit Zitat

Hey!

Danke für die Antworten!
Aber ich bekam auch noch Hilfe von einem Freund.
Trotzdem vielen Dank! Es war nicht umsonst. Die Anregungen haben auch gewisse Lämpchen zur Erleuchtung gebracht smile

Mfg
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