| Autor |
Nachricht |
Frank Yas
Anmeldungsdatum: 06.07.2020
Beiträge: 1
|
 Frank Yas Verfasst am: 06. Jul 2020 00:38 Titel: Gesteinsplanet als Zentralgestirn |
 |
|
Meine Frage:
Eigentlich ist die Frage im Fragetitel gut zu erkennen. Ich wollte in meiner Geschichte, einen riesiegen universalen Zentralplaneten einbauen, der sogar von mehreren Sonnen umkreist wird. Dieser Planet entstand nicht auf natürliche Weise, also ist die Frage nicht ob so etwas entstehen kann, sondern sagen wir es würde per Sandbox funktion in die Welt gesetzt werden, würde es dann bestehen bleiben?
Meine Ideen:
Ich dachte mir warum sollte es nicht gehen, bis ich daran denken musste wieviel Druck und Gravitation dort herrschen würde und keine Ahnung ob dann so eine extreme Kernfusion den Planeten zur Sonne machen würde oder so |
|
 |
DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
|
| DrStupid Verfasst am: 06. Jul 2020 09:58 Titel: Re: Gesteinsplanet als Zentralgestirn |
|
|
|
Gesteinsplaneten haben üblicherweise einen Einsen-Kern und Eisen kann nicht fusionieren. Damit hat der Planet aber ein anderes Problem: er kollabiert zu einem Schwarzen Loch. |
|
|
TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18060
|
| TomS Verfasst am: 06. Jul 2020 10:22 Titel: |
|
|
Die Frage ist, was wäre “riesig”?
Der Planet muss ja nicht deutlich größer sein als die Sonne, so dass andere Himmelskörper um ihn umlaufen, lediglich deutlich massereicher, dabei jedoch durchaus kleiner als die Sonne.
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
|
|
Frank Y
Gast
|
| Frank Y Verfasst am: 06. Jul 2020 10:42 Titel: |
|
|
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Die Frage ist, was wäre “riesig”? |
Sagen wir es ist quasi das Zentrum der Galaxie und ersetzt das supermassive Schwarze Loch in der Mitte jeder Galaxie.
Ein Kollege meinte schon, dass es dann genau zu dem werden würde, einem Schwarzen Loch, aber kann man irgendwie ausrechnen, ab wann ein Eisenkern zu einem schwarzen Loch kollabieren würde? |
|
|
Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7244
|
| Steffen Bühler Verfasst am: 06. Jul 2020 10:53 Titel: |
|
|
Willkommen im Physikerboard!
Laut Chandrasekhar kollabiert ein Eisenkern ab etwa 1,25 Sonnenmassen zu einem schwarzen Loch.
Viele Grüße
Steffen |
|
|
Nils Hoppenstedt
Anmeldungsdatum: 08.01.2020
Beiträge: 2019
|
| Nils Hoppenstedt Verfasst am: 06. Jul 2020 10:59 Titel: |
|
|
| Steffen Bühler hat Folgendes geschrieben: |
Laut Chandrasekhar kollabiert ein Eisenkern ab etwa 1,25 Sonnenmassen zu einem schwarzen Loch.
|
...und das Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie hat etwa 4.3 Millionen Sonnenmassen! |
|
|
TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18060
|
| TomS Verfasst am: 06. Jul 2020 11:03 Titel: |
|
|
| Frank Y hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Die Frage ist, was wäre “riesig”? |
Sagen wir es ist quasi das Zentrum der Galaxie und ersetzt das supermassive Schwarze Loch in der Mitte jeder Galaxie.
Ein Kollege meinte schon, dass es dann genau zu dem werden würde ... |
Ja, in dem Fall sicher.
| Frank Y hat Folgendes geschrieben: | | ... aber kann man irgendwie ausrechnen, ab wann ein Eisenkern zu einem schwarzen Loch kollabieren würde? |
Ja, kann man.
Man nehme den Schwarzschildradius einer Masse M
Dann nehmen wir an, der Planet oder dessen Eisenkern mit Radius r hätte eine homogene Dichte rho; die Masse M berechnet sich dann mittels des Volumens
zu
Damit erhält man für den o.g. Schwarzschildradius
Eine gegebene Masse M mit Radius r kollabiert dann zu einem schwarzen Loch, wenn sie vollständig in ihrem eigenen Schwarzschildradius enthalten ist (für die Erde gilt dies offenbar nicht, der Schwarzschildradius für die Masse der Erde liegt unter einem Zentimeter).
Man setzt also
und löst das nach r auf, d.h.
In diese Formel kannst du nun jede Dichte einsetzen (für Gestein, Eisen, ...) und erhältst den maximal zulässigen Radius r, so dass die Masse nicht kollabiert.
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
|
|
TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18060
|
| TomS Verfasst am: 06. Jul 2020 11:25 Titel: |
|
|
| Steffen Bühler hat Folgendes geschrieben: | | Laut Chandrasekhar kollabiert ein Eisenkern ab etwa 1,25 Sonnenmassen zu einem schwarzen Loch. |
Ich denke, das ist ein Missverständnis. Die Chandrasekhar-Grenze bezeichnet die Stabilitätsgrenze eines weißen Zwerges, oberhalb derer er zum Neutronenstern wird – jedoch noch nicht zum schwarzen Loch.
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
|
|
Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7244
|
| Steffen Bühler Verfasst am: 06. Jul 2020 11:44 Titel: |
|
|
Ah, danke für die Korrektur. Mit Deiner Formel habe ich nun, wenn ich mich nicht verrechnet habe,  Sonnenmassen heraus, damit es ein schwarzes Loch wird.
Das heißt für mich als Laien, dass man sich also durchaus einen Eisenbrocken von einer Sonnenmasse (der also weder Neutronenstern noch schwarzes Loch wird) vorstellen kann, der dann von beispielsweise zwei Sternen mit Sonnenmasse umkreist wird. |
|
|
TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18060
|
| TomS Verfasst am: 06. Jul 2020 12:23 Titel: |
|
|
10^12 hört sich viel an; lass‘ uns das nochmal prüfen.
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
|
|
DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
|
| DrStupid Verfasst am: 06. Jul 2020 12:30 Titel: |
|
|
| Steffen Bühler hat Folgendes geschrieben: | | Mit Deiner Formel habe ich nun, wenn ich mich nicht verrechnet habe, Sonnenmassen heraus, damit es ein schwarzes Loch wird. |
Ich erhalte "nur"  Sonnenmassen - und das auch nur unter der völlig unrealistischen Annahme, dass das Eisen im Inneren dieses Monstrums die gleiche Dichte hat wie bei Normaldruck. Eigentlich sollten schon bei viel geringerer Masse Zustände wie bei einer Kernkollaps-Supernova herrschen. Ohne Kernfusion gibt es keinen Strahlungsdruck, der die Gravitation kompensieren könnte und das Eisen wird unter seiner eigenen Last zerquetscht. |
|
|
Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7244
|
| Steffen Bühler Verfasst am: 06. Jul 2020 12:41 Titel: |
|
|
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | lass‘ uns das nochmal prüfen. |
Done. Hab mich natürlich verrechnet und erhalte nun dasselbe wie Dr. Stupid. |
|
|
TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18060
|
| TomS Verfasst am: 06. Jul 2020 14:11 Titel: |
|
|
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | ... und das auch nur unter der völlig unrealistischen Annahme, dass das Eisen im Inneren dieses Monstrums die gleiche Dichte hat wie bei Normaldruck. |
Stimmt.
D.h. für derartige Monstergebilde wären eher Modelle für braune Zwerge oder gar Neutronensterne angemessen. D.h. deutlich höhere Dichten bei kleineren Radien.
Fragen an den Threadstarter: soll der Planet groß und/oder massereich sein? soll er eine normale Oberflächengravitation haben, oder darf sie deutlich stärker sein? an welche Planeten denkst du? Gasriesen wie Jupiter oder erdähnliche? muss es ein Planet sein, oder wäre ein (ausgekühlter) Zwergstern oder ein Neutronenstern denkbar?
EDIT: da der Körper künstlich ist, und um den Kollaps zu umgehen: wäre eine Hohlwelt denkbar?
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
|
|
Kassiopeija
Anmeldungsdatum: 26.06.2015
Beiträge: 146
|
| Kassiopeija Verfasst am: 13. Okt 2020 09:28 Titel: |
|
|
Ich glaube dass bei einem Neutronenstern andere Kraftverhältnisse dem Entartungsdruck entgegenstehen als bei einem Braunen Zwergstern (oä) - da bei herkömmlicher Materie die Abstoßungskraft der Elektronen der Gravitation entgegenwirkt.
Neutronensterne jedoch bestehen aber aus einem Quark-Gluonen-Plasma [*] (innen) und außen aus Fe-56 oder evtl. Ni-62? Diese beiden Isotope scheinen ungewöhnlich stabil zu sein, ich frage mich, woran das genau liegt?
Bei entsprechend hoher Energiedichte müsste doch alles fusionieren, sonst gäbe es ja keine höheren Elemente als Fe! Bei einer Supernova zum Beispiel gibt es das sogenannte "Schalenbrennen", wobei eben alle Elemente jenseits von Fe synthetisiert werden.
Wobei "alle" so auch nicht präzise stimmt, denn einige entstehen durch radioaktiven Zerfall, und andere wiederum werden von Menschen mittlerweile (meist für nur sehr kurze Zeit) künstlich erzeugt.
LG Kass.
edit:
[*] d.h. hier wirken andere Kräfte der Gravitation entgegen, vermutlich die schwache & starke Kernkraft? Es muß ja einen Grund geben, daß bei der Entstehung eines Neutronensterns dieser nicht direkt zu einem Schwarzen Loch kollabiert. D.h. es sind hier noch größere Kräfte erforderlich und daher entsteht - je nach Ausgangsmasse der Supernova - eben einmal ein Weisser Zwerg, ein Neutronenstern, oder ultimativ, gleich ein SL. |
|
|
Günther
Anmeldungsdatum: 23.11.2010
Beiträge: 305
|
|
|
DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
|
| DrStupid Verfasst am: 15. Okt 2020 10:29 Titel: |
|
|
| Kassiopeija hat Folgendes geschrieben: | | Bei einer Supernova zum Beispiel gibt es das sogenannte "Schalenbrennen", wobei eben alle Elemente jenseits von Fe synthetisiert werden. |
Das Schalenbrennen kommt vor der Supernova und produziert fast nur Elemente, die leichter sind als Eisen. |
|
|
Kassiopeija
Anmeldungsdatum: 26.06.2015
Beiträge: 146
|
| Kassiopeija Verfasst am: 27. Okt 2020 18:26 Titel: |
|
|
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Kassiopeija hat Folgendes geschrieben: | | Bei einer Supernova zum Beispiel gibt es das sogenannte "Schalenbrennen", wobei eben alle Elemente jenseits von Fe synthetisiert werden. |
Das Schalenbrennen kommt vor der Supernova und produziert fast nur Elemente, die leichter sind als Eisen. |
Ja das stimmt, da habe ich mich leider unpräzise ausgedrückt. Aber bei der Supernova-Explosion entstehen dann diese schwereren Elemente:
https://www.weltderphysik.de/gebiet/teilchen/hadronen-und-kernphysik/elemententstehung-und-erzeugung/entstehung-der-elemente/
aber tatsächlich nicht durch Fusion, sondern Neutroneneinfang mit gefolgter Radioaktivität.
Was ist das mysteriöse Geheimniß dieser Elemente? In dem oben genannten Artikel steht:
"Eine weitere Fusion dieser Elemente ist nicht möglich, weil dadurch keine Energie mehr freigesetzt, sondern benötigt würde. "
Ja aber es ist doch jede Menge Energie vorhanden in so einer Supernova?!
Wo könnte ich denn etwas darüber lesen weshalb es bei Fe oder Ni stopt? hat das mit den Anregungszuständen und dem Fließverhalten von Energie zu tun? Mir würden ein paar Fachbegriffe reichen, dann schlage ich es in den Standardwerken nach, evtl. bei Berger "Elemntarteilchenphysik"?
Danke & Gruß |
|
|
DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
|
| DrStupid Verfasst am: 28. Okt 2020 00:48 Titel: |
|
|
| Kassiopeija hat Folgendes geschrieben: | | Ja aber es ist doch jede Menge Energie vorhanden in so einer Supernova?! |
Nicht jeder Vorläuferstern einer Supernova schafft es bis zum Siliziumbrennen und bei denjenigen, die es schaffen, stammt ein wesentlicher Teil bei der Supernova frei werdenden Energie nicht aus Fusionsreaktionen.
| Kassiopeija hat Folgendes geschrieben: | | Wo könnte ich denn etwas darüber lesen weshalb es bei Fe oder Ni stopt? hat das mit den Anregungszuständen und dem Fließverhalten von Energie zu tun? |
Eisen ist das Element mit der niedrigsten spezifischen Energie. Mit steigender Ordnungszahl nimmt die Energie wieder zu. Bei der Entstehung von Elementen jenseits von Eisen wird also Energie verbraucht - und zwar um so mehr je schwerer die Produkte sind. |
|
|
Kassiopeija
Anmeldungsdatum: 26.06.2015
Beiträge: 146
|
| Kassiopeija Verfasst am: 28. Okt 2020 14:37 Titel: |
|
|
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: |
Eisen ist das Element mit der niedrigsten spezifischen Energie. |
Was meinst du denn genau wenn du "spezifische Energie" schreibst?
Ich "denke mal laut", denn ich weiß nicht, ob ich das Gelesene richtig auffasse...:
Ein Nukleus ist ja durch die Protonen elektrisch positiv geladen und daher benötigt es eine gewisse Zufuhr an Energie von außen (Wärme, Druck) um diese Kernfusion überhaupt erst zu ermöglichen...:
[img]https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/08/Coulomb-Barriere.svg[/img]
(Beruht der oben aufgeführte Tunneleffekt nicht auf der Ortsunschärfe?)
https://de.wikipedia.org/wiki/Coulombwall
Wenn dies bei den kleinen Kernen passiert, wird in Folge jedoch Energie freigesetzt, die dann wiederum zu neuen Fusionen anregt. Dieser Prozess kommt dann aber - in Abhängigkeit der Umgebungsenergieverhältnissen - an unterschiedlichen Stellen zum Stop. Aber bei Fe an eine gewisse "harte Grenze"....
Wenn ich dieses Bild:
[img]https://de.wikipedia.org/wiki/Kernfusion#/media/Datei:Binding_energy_curve_-_common_isotopes-de.svg[/img]
betrachte, fällt auf, daß Fe-56 den ordinatischen Höchstpunkt einnimmt.
"Iron-56 (56Fe) is the most common isotope of iron. About 91.754% of all iron is iron-56.
Of all nuclides, iron-56 has the lowest mass per nucleon. With 8.8 MeV binding energy per nucleon, iron-56 is one of the most tightly bound nuclei.[1]
Nickel-62, a relatively rare isotope of nickel, has a higher nuclear binding energy per nucleon; this is consistent with having a higher mass-per-nucleon because nickel-62 has a greater proportion of neutrons, which are slightly more massive than protons. (See the nickel-62 article for more). Light elements undergoing nuclear fusion and heavy elements undergoing nuclear fission release energy as their nucleons bind more tightly, so 62Ni might be expected to be common. However, during nucleosynthesis in stars the competition between photodisintegration and alpha capturing causes more 56Ni to be produced than 62Ni (56Fe is produced later in the star's ejection shell as 56Ni decays).
[...]
Nonetheless, 28 atoms of nickel-62 fusing into 31 atoms of iron-56 releases 0.011 u of energy. As the Universe ages, matter will slowly convert to ever more tightly bound nuclei, approaching 56Fe, ultimately leading to the formation of iron stars over ≈101500 years in an expanding universe without proton decay.[2] "
https://en.wikipedia.org/wiki/Iron-56
Stimmt das wirklich, daß Nickel zu Eisen verschmelzen kann?
Also anscheinend wird bei Fusion & Fission Bindungsenergie freigesetzt, weil ein gebundener Zustand weniger Masse hat als wenn die Kernbauteilchen einzeln vorliegen, und es hier eben auf das Verhältnis von Protonen zu Neutronen ankommt. Und dies wird zu Fe-56 hingehend immer günstiger. Kann man das so formulieren?
In dem Artikel gibt es auch ein Diagramm:
[img]https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1a/Atomkernbindungsenergie_RK01.png
[/img]
https://de.wikipedia.org/wiki/Massendefekt
Dabei ist jetzt aber Ni-62 ganz oben aufgeführt.
Zum Unterschied von Fe-56 & Ni-62 steht an dieser Stelle etwas:
"Nickel-62 is an isotope of nickel having 28 protons and 34 neutrons.
It is a stable isotope, with the highest binding energy per nucleon of any known nuclide (8.7945 MeV).[1][2] It is often stated that 56Fe is the "most stable nucleus", but only because 56Fe has the lowest mass per nucleon (not binding energy per nucleon) of all nuclides. The lower mass per nucleon of 56Fe is possible because 56Fe has 26/56 = 46.43% protons, while 62Ni has only 28/62 = 45.16% protons; and the larger fraction of lighter protons in 56Fe lowers its mean mass-per-nucleon ratio, despite having a slightly higher binding energy in a way that has no effect on its binding energy."
http://www.wikiwand.com/en/Nickel-62
Was hat es denn mit dieser Bindungsenergie überhaupt aus sich? BZW ist "die Bindungsenergie" und "der Massendefekt" dasselbe?
Die starke Kernkraft wirkt ja der abstoßenden elektrischen Kraft entgegen. Je größer die Kerne sind, desto weniger stabil seinen sie zu schein, man erkennt das ja aus dem obigen Diagramm. Allerdings scheint es auch so zu sein, dass, je mehr Neutronen im Kern sind, desto eher neigt der Kern zu Radioaktivität, oder eben, Instabilität... dabei stoßen die Neutronen sich aber nicht ab...? 
Macht es für das weitere Verständnis überhaupt Sinn, hier noch von Neutronen & Protonen zu sprechen, oder wäre es zweckdienlicher, hier die Quarks einzubringen?
edit:
@MOD, wie kann man denn hier Bilder einfügen? |
|
|
DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
|
| DrStupid Verfasst am: 28. Okt 2020 20:19 Titel: |
|
|
| Kassiopeija hat Folgendes geschrieben: | | Was meinst du denn genau wenn du "spezifische Energie" schreibst? |
Mit "spezifischer Energie" meine ich hier die mittlere Energie pro Nukleon. Es ist nicht möglich, Protonen und Neutronen so in einem Kern unterzubringen, dass dieser pro Nukleon noch weniger Energie besitzt als 56Fe. Um von dort aus zu irgendeinem anderen Element zu kommen (egal ob leichter oder schwerer), muss man also Energie reinstecken. Von selbst passiert das nicht.
| Kassiopeija hat Folgendes geschrieben: | | Also anscheinend wird bei Fusion & Fission Bindungsenergie freigesetzt, weil ein gebundener Zustand weniger Masse hat als wenn die Kernbauteilchen einzeln vorliegen, und es hier eben auf das Verhältnis von Protonen zu Neutronen ankommt. Und dies wird zu Fe-56 hingehend immer günstiger. Kann man das so formulieren? |
Ja, so kann man das formulieren. Es ist aber wichtig, dass sich diese Bindungsenergie auf die (theoretische) Bildung der Kerne aus Protonen und Elektronen bezieht und nicht aus Protonen und Neutronen. Andernfalls kommt man zum irreführenden Ergebnis, dass 62Ni die Nase vorn hat.
| Kassiopeija hat Folgendes geschrieben: | | Macht es für das weitere Verständnis überhaupt Sinn, hier noch von Neutronen & Protonen zu sprechen, oder wäre es zweckdienlicher, hier die Quarks einzubringen? |
Die Frage musst Du Dir selbst beantworten. Verstehst Du das Ganze mit Quarks besser als mit Neutronen und Protonen? |
|
|
Kassiopeija
Anmeldungsdatum: 26.06.2015
Beiträge: 146
|
| Kassiopeija Verfasst am: 28. Okt 2020 20:54 Titel: |
|
|
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: |
Die Frage musst Du Dir selbst beantworten. Verstehst Du das Ganze mit Quarks besser als mit Neutronen und Protonen? |
Tja, was ist denn das, "das Ganze"?
Aus den Wikipedia-Einträgen entnehme ich, daß der Massendefekt aus der SRT, der Energie-Masse-Relation, hergeleitet wird - sowas als Laie zu verstehen halte ich für nicht realistisch.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: |
Ja, so kann man das formulieren. Es ist aber wichtig, dass sich diese Bindungsenergie auf die (theoretische) Bildung der Kerne aus Protonen und Elektronen bezieht und nicht aus Protonen und Neutronen. Andernfalls kommt man zum irreführenden Ergebnis, dass 62Ni die Nase vorn hat.
|
liegt das daran, daß an die Protonen auch die Elektronen der Atomhülle gebunden sind?
hmm mal sehen:
Masse Neutron (=1,674927498 x 10−27 kg)
Masse Proton (=1,672621898 x 10−27 kg)
Masse Elektron (=0,000910938356 x 10−27 kg)
Addition mP + mE kommt nicht hin so wurde das aber in der Schule gelehrt Neutron zerfällt beim der ß-Strahlung in Proton, Elektron und "Energie"... was ist mit dem Impuls des Elektrons? Das fliegt ja fast mit Lichtgeschwindigkeit umher... |
|
|
DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
|
| DrStupid Verfasst am: 28. Okt 2020 22:20 Titel: |
|
|
| Kassiopeija hat Folgendes geschrieben: | | Tja, was ist denn das, "das Ganze"? |
Nucleosynthese?
| Kassiopeija hat Folgendes geschrieben: | | Aus den Wikipedia-Einträgen entnehme ich, daß der Massendefekt aus der SRT, der Energie-Masse-Relation, hergeleitet wird |
Der Massedefekt ist im Grunde nichts anderes als eine Umrechnung von Energiedifferenzen in Massedifferenzen und umgekehrt. Diese Energie-Masse-Relation zu kennen ist bei Kernreaktionen nützlich, aber nicht notwendig (siehe unten).
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | liegt das daran, daß an die Protonen auch die Elektronen der Atomhülle gebunden sind? |
Nein, es geht darum, dass der Vergleich von Bindungsenergien sinnlos ist, wenn sie sich nicht auf die Bildung aus demselben Ausgangszustand beziehen. Bei der Bildung von 56Fe aus 26 Protonen 26 Elektronen und 30 Neutronen wird beispielsweise pro Nukleon weniger Energie frei als bei der Bildung von 62Ni aus 28 Protonen, 28 Elektronen und 34 Neutronen. Der Vergleich dieser beiden Werte ist aber sinnlos, weil der Ausgangspunkt im ersten Fall ein Gemisch aus Stoffmengenanteilen von 32 % Protonen, 32 % Elektronen und 36 % Neutronen ist und im zweiten Fall 31 % Protonen, 31 % Elektronen und 38 % Neutronen. Weil ein Neutron eine höhere Energie besitzt als ein Protonen und ein Elektron zusammen, hat das Ausgangsgemisch mit dem geringeren Anteil an Neutronen also schon von vorn herein eine niedrigere Energie.
Vergleichbare Werte erhält man nur, wenn man in beiden Fällen vom gleichen Ausgangspunkt startet. Hier bietet sich ein Gemisch aus 50 % Protonen und 50 % Elektronen an, weil Wasserstoff der Ausgangspunkt für die Entstehung fast aller anderen Atome im Weltall ist.
| Kassiopeija hat Folgendes geschrieben: |
Masse Neutron (=1,674927498 x 10−27 kg)
Masse Proton (=1,672621898 x 10−27 kg)
Masse Elektron (=0,000910938356 x 10−27 kg)
Addition mP + mE
|
Ja, wie oben schon erwähnt, hat ein Neutron mehr Energie als Proton und Elektron zusammen. Weil die Ruhenergie äquivalent zur Ruhemasse ist (das und nur das sagt die Energie-Masse-Relation), ist das gleichbedeutend mit der Aussage, dass seine Masse größer ist als die Summe der Massen von Proton und Elektron. Die Differenz heißt dann Massedefekt. Das zu wissen ist nützlich, wenn man nur das eine kennt und das andere braucht. Man kommt auch sehr gut mit der Energie allein zurecht. Teilchenphysiker würden obigen Werte beispielsweise so angeben:
Ruheenergie Neutron (=939,56542053 MeV)
Ruheenergie Proton (=938,27208816 MeV)
Ruheenergie Elektron (=0,51099895 MeV)
Das ist derselbe Sachverhalt, nur mit anderen Zahlen und Einheiten.
| Kassiopeija hat Folgendes geschrieben: |
was ist mit dem Impuls des Elektrons? Das fliegt ja fast mit Lichtgeschwindigkeit umher...
|
Was soll damit sein? Es hat halt einen Impuls wie alles andere auch (je nach Bezugssystem). |
|
|
|
|
Registrieren
Login
FAQ
Suchen