Kernfusion der Sonne

Physik-macht-mich-sauer · Anmeldungsdatum: 14.04.2015 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hi Leute! Das Semester hat grad wieder angefangen und ich bin schon wieder ratlos ..

Es geht um folgende Aufgabenstellung:
In Der Sonne und anderen Sternen wird druch eine Kette von Kernreaktionen Wasserstoff in Helium umgewandelt, wobei Energie frei wird. Der erste Schritt ist die Fusion zweier Protonen (also Wasserstoffkerne, Masse m= 1,67x10^-27kg, Ladung e, Radius r=1,2x 10^-15m), wobei ein Deutrium-Kern (positives Ion des Wasserstoffsisotops der Massenzahl 2), ein Positron und ein Elektro-Neutrino entsethen. Damit es dazu kommt, müssen sich die Protonen quasi berühren.

a) Welche Geschwindigkeit v-min müssen zwei Protonen haben, um die abstoßende Coulombkraft zu überwinden? Nehmen Sie an, dass sich die zwei Protonen , mit gleicher Geschwindigkeit aus dem Unendlichen kommend, zentral aufeinander zu bewegen.

b) Wie groß sollte die Temperatur T sein, wenn man für die mittlere kinetische Energie E=3/2 KbT und E= 1/2 mv^2min ansatzt, wobei Kb= 1,38x10^-23 J/K die Boltzmann-Konstante ist?

Meine Ideen:
also zu a) hatte ich überlegt die Coloumbkraft zB. mit eder Gravitationskraft zu vergleichen, um ein Verhältnis herzustellen, komme damit aber natürlich nicht an einen genauen Wert für die Mindestgeschwindigkeit..

bei b) bin ich mir nichtmal sicher, ob das nicht sogar reine Wärmelehre ist?

Steh völlig auf dem Schlauch, danke im vorraus!!

Ich · Anmeldungsdatum: 11.05.2006 Beiträge: 913 Wohnort: Mintraching

Physikmachtmichsauer · Anmeldungsdatum: 14.04.2015 Beiträge: 1

Ich · Anmeldungsdatum: 11.05.2006 Beiträge: 913 Wohnort: Mintraching

Hört sich auf jeden Fall nach der richtigen Richtung an. Also, wofür soll die Bewegungsenergie ausreichend sein?

roggenfaenger · Anmeldungsdatum: 03.02.2015 Beiträge: 2

Hallo,

dir ist sicher klar, dass Kräfte nicht mit Energien gleichgesetzt werden können.

Arbeit ist folgendermaßen definiert.

in diesem Fall mit der Coloumbkraft

dieses Integral nun gelöst ergibt die Arbeit, die mit der kinetischen Energie gleichgesetzt werden muss.

(Coloumb-Potential: http://de.wikipedia.org/wiki/Coulombsches_Gesetz#Coulomb-Potential)

tu dortmund · Gast

Berechne mit Hilfe der Coulomb Kraft das E-Potential und setzte es mit E-kin. Dann kommt das richtige raus