Frage von AltanaMaximus, 9

Wenn die Kernspaltung eine exotherme Reaktion ist?

Dabei entsteht als Energie die Kernenergie ...
Ist die Kernfusion (in der Sonne zB H+H=He ) eine endotherme ? Dan müsste doch Helium doppelt soviel Energie haben wie Wasserstoff... wieso ist das nicht so ?

Antwort
von NoHumanBeing, 5

Ob bei der Spaltung (Fission) oder der Fusion eines Nuklids Energie frei wird oder verbraucht wird, hängt vom jeweiligen Nuklid ab.

Gespalten werden schwere Nuklude (z. B. Uran-235), fusioniert werden leichte Nuklide (z. B. Wasserstoff-2).

Bei schweren Elementen (hohe Massezahl) wird Energie frei, wenn man sie zu leichteren spaltet, bei leichten Elementen (geringe Massezahl) wird Energie frei, wenn man sie zu schwereren fusioniert.

Das stabilste Isotop ist Eisen-56. Da musst Du sowohl Energie aufwenden, um es zu spalten, als auch um es zu fusionieren.

Expertenantwort
von TomRichter, Community-Experte für Chemie & Physik, 9

> Dabei entsteht als Energie die Kernenergie

Nein. erstens entsteht Energie nicht, zweitens ist "Kernenergie" keine Energieform, sondern eine volkstümliche Beschreibung für eine Quelle von Energie (Strom aus Kohle vs. Strom aus Kernenergie oder so)

> eine endotherme?

Wenn dem so wäre, wer würde dann die Energie dazu liefern?

Wenn Du einen schweren Atomkern spaltest, sind die Spaltprodukte ein klein wenig leichter als das Ausgangsmaterial. Diese Differenz an Masse wird als Energie frei. Umrechnungsfaktor ist das bekannte c².

Im Umkehrschluss gilt ebenso: Wenn Du zwei leichte Atomkerne vereinigst, ist der entstehende Kern ein klein wenig leichter als das Ausgangsmaterial. Diese Differenz an Masse wird als Energie frei.

Die Grenze zwischen leicht und schwer liegt ungefähr beim Eisen.

Kommentar von Bevarian ,

Wenn Du mal etwas Zeit hast, schau Dir doch mal folgenden Arte-Beitrag an: http://www.arte.tv/guide/de/050775-000-A/thorium-atomkraft-ohne-risiko

Nicht uninteressant, wenn man sich auf die Fakten beschränkt hätte und die massive Werbung nicht wäre...

Antwort
von psalterium, 4

Die Energie, die bei Kernspaltung und Kernfusion frei werden liegt dem Massendefekt zu Grunde. Bei einer mittleren Anzahl an Nukleonen ist die Bindugnsenergie pro Nukleon größer als bei kleinen (Helium) oder größeren (Uran).

Der folgende Link veranschaulicht das. Bei der Kernspaltung gehst du nach links zur Mitte, bei der Kernfusion nach rechts zur Mitte.


http://www.leifiphysik.de/sites/default/files/medien/binden001\_kernreaktionen\_...

Antwort
von ThomasJNewton, 5

Du ziehst unzulässige Schlüsse.

Bei der Fusion von 4 Protonen (und 2 Elektronen) zu einem Heliumkern (und 2 Neutrinos) wird zwar jede Menge Energie frei, aber die Masse ändert=verringert sich nur unwesentlich.

Die Energie ist nur die Bindungsenergie, nicht die Energie der Teilchen selbst.

Kommentar von AltanaMaximus ,

Ist aber doch inmernoch eine Kernenergie

Kommentar von prohaska2 ,

4 Protonen: ja.

2 Elektronen: leider nein.

Kommentar von ThomasJNewton ,

Versteh' ich nicht.

2 der Protonen wandeln sich doch über die Schwache WW zu Neutronen um, gemäß:
Proton + Elektron -> Neutron + Neutrino.

Wann diese Umwandlung genau erfolgt, lasse ich mal offen.
Vermutlich nach der Fusion von 2 Protonen, denn die ergibt ja erst mal Helium-2, das natürlich zügig zu Deuterium weiterreagiert.
Aber wie gesagt, das vermute ich nur.

Fest steht aber, dass letztlich 2 Protonen + 2 Neutronen zu einem He-4-Kern verschmelzen.
Ich habe das einfach als Gesamtreaktion zusammengefasst:
4 Protonen + 4 Elektronen ---> Helium-4 + 4 Neutrinos.

Oder wolltest du darauf hinaus, dass die Reaktion über die Schwache WW so lauten sollte:
Proton  -> Neutron + Positron + Neutrino.
Ich denke da immer in Feynman-Diagrammen. Für mit reagiert ein Elektron, egal, ob es aus der Zukunft kommt.

Antwort
von bartman76, 1

Die Fusion leichter Kerne ist exotherm, genau wie die Spaltung schwerer Kerne.

Antwort
von Gastnr007, 2

Kernverschmelzungen gehören nicht mehr in die Chemie und sind auch keine wirklichen chemischen Reaktionen; wenn du einen Eindruck haben möchtest, wie das ganze abläuft, dann google nach den Abläufen in der Sonne.

Kommentar von bartman76 ,

Endotherm und exotherm beschränken sich nicht nur auf die Chemie.

Kommentar von Gastnr007 ,

Hab ich das bestritten? :3

Kommentar von psalterium ,

Das ist so nicht ganz korrekt. Zwar können die Prinzipien von Kernreaktionen nur mithilfe physikalischer Modelle verstanden werden, aber auch Kernfusion und Kernspaltung lassen sich durch chemische Reaktionsgleichungen beschreiben.

Kommentar von Gastnr007 ,

;) ja, ich kann auch Zahlen malen und damit die Addition der Kunst zuschreiben.

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