Wie kann man bei Kernspaltung Energie gewinnen, wenn man ja erstmal die Kernbindungsenergie zum System hinzufügen muss um den Kern zu zerlegen?
2 Antworten
Der Energieaufwand zur Spaltung geeigneter Kerne ist gering. Die Kerne werden nicht im eigentlichen Sinn zerschossen, sondern werden durch die zusätzlich eingefangenen Neutronen instabil und zerfallen.
Treffen beispielsweise Neutronen auf Uran-235, so erfolgt eine Kernumwandlung in Uran-236, das instabil ist und in Bruchteilen von Sekunden in zwei mittelschwere Kerne zerfällt.
Die Ursache für die Energiefreisetzung ist folgende: Die Masse des Ausgangskerns plus des aufgenommenen Neutrons ist größer als die Masse der entstehenden Kerne einschließlich der frei werdenden Neutronen. Es tritt ein Massendefekt auf. Die Verringerung der Masse wird zu Energie gemäss Einsteins Formel E = mc2.
Elemente schwerer als Eisen liefern durch Kernspaltung Energie, weil die Kerne nicht so stabil sind, leichter zerfallen und die Bruchstücke leichter als der Ausgangskern sind. Leichte Elemente liefern beim Verschmelzen (Fusion) Energie, weil diese Kerne stabil sind, durch innere Kräfte gut verschmelzen und der verschmolzene Kern leichter ist als die Ausgangskerne.
Danke, das hilft sehr. Ich hab mein Problem mit dem Thema nochmal in einer anderen Frage zusammengefasst ( https://www.gutefrage.net/frage/was-ist-schwerer-ein-atomkern-oder-die-masse-seiner-bestandteile ). Aber auf jeden Fall schonmal vielen Dank für deine Hilfe.
Ich habe dir dort geantwortet, das ist gerne geschehen, liebe Grüsse und gutes Lernen...
Die herumfliegenden Neutronen die eine Kettenreaktion freisetzen, brauchen kaum Energie um die Kerne zu spalten.
Diese Neutronen haben kinetische Energie, die Bindungsenergie hält die Atomkerne zusammen.. und wird erst frei bei der Spaltung oder Fusion der Kerne..
Das kannst Du Dir so vorstellen - Du hast ein explosives Gasgemisch aus Methan, ein winziger Funke genügt um eine gewaltige Energiemengen freizusetzen..
LA
Ok danke, ich glaub ich habe es so halbwegs verstanden.
Ich dachte nur immer, dass die Masse eines Ganzen immer leichter ist als die Masse der Summe seiner Bestandteile.
So hab ich mir auch Fusionsreaktoren erklärt, weil bei der Fusion von zwei Kernen zu einem Kern deshalb Masse verloren geht. und durch den Massendefekt dann Energie frei wird.
Das versteh ich irgendwie immer noch nicht ganz.