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Nachricht |
Virez
Gast
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 Virez Verfasst am: 07. Feb 2014 19:09 Titel: Kernspaltung - Energiegewinnung |
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Meine Frage:
Schönen guten Tag ihr Physiker,
ich habe Probleme bei einem Referat über Kernspaltung.
Mir fehlt die Vorstellung davon, welche Art von Energie die Bindungsenergie ist und durch den Massendefekt Energie durch die Spaltung entsteht.
Meine Ideen:
Das Neutron wird auf ein U235 Atomkern geschossen, der die zusätzliche Energie nicht "aushält" und sich daraufhin spaltet. Aber wie kommt die Energie dieses Neutrons zustande? Kinetische Energie macht anscheinend nur einen kleinen Teil aus, der Rest ist "Bindungsenergie" - und bei der verzweifle ich trotz jeglicher Definitionen aus dem Internet. Wenn ich es richtig verstanden habe, ist die Bindungsenergie nur ein Maß der Energie, die benötigt wird, um ein Reaktionsprodukt zu spalten - als was kann ich diese Art der Energie verstehen?
Dann geht es weiter mit der entstehenden Energie: U235 zerfällt in 2 Spaltprodukte, deren Bindungsenergie größer und deren Masse kleiner ist, als die des U235 Atoms. D.h. nach meinem Verständnis geht die durch den Massedefekt verlorene Masse in die Bindungsenergie über, die zur Stabilität der neuen Spaltprodukte beiträgt. Woher kommt dann allerdings die frei werdende Energie?
Die Erklärungen im Internet besagen, dass die Differenz der Bindungsenergie des U235 und der Spaltprodukte der freiwerdenden Energie entspricht - wie kommt man auf diesen Ansatz, wo ist mein Denkfehler?
Wäre sehr glücklich, wenn mir jemand helfen könnte. Wir müssen uns die Themengebiete zu Radioaktivität, Kernspaltung etc. in Referaten selbst erarbeiten, habe also keinerlei Vorkenntnisse auf diesem Gebiet.
Lg |
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Chillosaurus
Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440
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| Chillosaurus Verfasst am: 08. Feb 2014 01:29 Titel: Re: Kernspaltung - Energiegewinnung |
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| Virez hat Folgendes geschrieben: | | [...] Das Neutron wird auf ein U235 Atomkern geschossen, der die zusätzliche Energie nicht "aushält" und sich daraufhin spaltet. |
Nicht sicher ob das so passt. Der Kern nimmt quasi das Neutron auf, ist dann nicht mehr stabil und zerfällt weiter, wobei wiederum Neutronen freiwerden.
| Zitat: |
Aber wie kommt die Energie dieses Neutrons zustande? |
Beim Zerfall sinkt die potentielle Energie: Bindungsenergie wird in die kinetische Energie der Spaltungsprodukte umgesetzt.
| Zitat: | | [...] Wenn ich es richtig verstanden habe, ist die Bindungsenergie nur ein Maß der Energie, die benötigt wird, um ein Reaktionsprodukt zu spalten - als was kann ich diese Art der Energie verstehen? |
Die Bindungsenergie macht im Wesentlichen die Masse des Atomkerns aus. Wenn die Bindungsenergie in den Produkten kleiner derjenigen in den E-dukten ist (= die Gesamtmasse der Edukte ist größer der Gesamtmasse der Produkte), so ist ein Zerfall möglich.
| Zitat: | | [...] Dann geht es weiter mit der entstehenden Energie: U235 zerfällt in 2 Spaltprodukte, |
Wirklich? Was sind die Spaltprodukte? (wie viele Neutronen?)
| Zitat: | | [...] nach meinem Verständnis geht die durch den Massedefekt verlorene Masse in die Bindungsenergie über, |
Der Massendefekt ist der Verlust an Bindungsenergie.
| Zitat: | [...]
Die Erklärungen im Internet besagen, dass die Differenz der Bindungsenergie des U235 und der Spaltprodukte der freiwerdenden Energie entspricht - wie kommt man auf diesen Ansatz, wo ist mein Denkfehler?[...] |
Energieerhaltung. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18051
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| TomS Verfasst am: 08. Feb 2014 08:31 Titel: |
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Du gehst bisher von der Reaktion
aus. X und Y stehen für die zwei Tochterkerne, xn für x Neutronen.
Für das Verständnis solltest du zunächst mal
schreiben. Das Neutron trägt dabei nur insofern etwas bei, als der Kern U236 instabil ist und zerfällt. Dass es Energie mitbringt, muss in der Energiebilanz berücksichtigt werden, ist aber vom Prinzip her nicht relevant.
Betrachte doch mal eine ganz einfache (hypothetische) Reaktion mit einem Mutter- und zwei Tochterkernen
mit
und überlege dir dafür die Energie- und Impulsbilanz. Wie man das prinzipiell macht, habe ich hier mal skizziert: http://www.physikerboard.de/htopic,36858,.html
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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Virez
Gast
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| Virez Verfasst am: 08. Feb 2014 11:46 Titel: Re: Kernspaltung - Energiegewinnung |
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Vielen Dank euch beiden, bin schon ein Stück weiter.
[quote="Chillosaurus"] | Virez hat Folgendes geschrieben: | [...]
Der Massendefekt ist der Verlust an Bindungsenergie.
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Könntest du aber diesen Satz noch näher erläutern?
Gewinnt man durch die "verlorene" Masse nicht an Bindungsenergie? |
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Chillosaurus
Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440
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| Chillosaurus Verfasst am: 08. Feb 2014 16:32 Titel: Re: Kernspaltung - Energiegewinnung |
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| Virez hat Folgendes geschrieben: | Vielen Dank euch beiden, bin schon ein Stück weiter.
| Chillosaurus hat Folgendes geschrieben: | [...]
Der Massendefekt ist der Verlust an Bindungsenergie.
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Könntest du aber diesen Satz noch näher erläutern?
Gewinnt man durch die "verlorene" Masse nicht an Bindungsenergie? |
Die Masse eines Kernes ist die Bindungsenergie plus die Masse der Konstituenten. Die Anzahl der Konstituenten ist erhalten. Die Masse ändert sich also ausschließlich durch die Änderung der Bindungsenergie. Wenn Teil dieser Bindungsenergie in Kinetische Energie der Produkte umgesetzt wird (und somit letztendlich in Wärme...), so sinkt auf Grund der Energieerhaltung die Bindungsenergie und somit die Masse. |
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