Kann man Eisen weiter fusionieren (Bild)?

6 Antworten

Theoretisch ja, aber die Energie ist so hoch das nicht mal der massereicheste Stern das schafft, daher kann in Sternen nur maximal bis zum Eisen fusioniert werden. Erst wenn ein solcher massereiche Stern als Supernova explodiert entsteht soviel Energie über eine kurze Zeit das auch Elemente schwerer als Eisen entstehen und sich quasi im All verteilen. Man nennt das Nukleosynthese, quasi eine besondere Form der Kernfussion. So entstanden einst alle Elemente schwerer als Eisen und sie entstehen auch weiter so bis es irgendwann in ferner Zukunft keine massereichen Sterne mehr gibt. Bild ist nicht zu sehen, daher kann ich nicht sagen, ob das auf dem Bild stimmt. In Neutronensternen findet keine Kernfussion mehr statt, die Materie dort liegt entartet vor. Ein Neutronensternen ist aber die Folge einer Supernovaexplosion.

Ja. Man kann.

Allerdings ist die Fusion von Elementen mit höherere Ordnung als Eisen keine exotherme Reaktion mehr.

Es wird also keine Energie mehr dabei frei - sondern man muss welche aufbringen.

egla666 
Fragesteller
 26.08.2017, 23:02

welche elemente denn??? also die höher sind als Eisen

0
Roderic  26.08.2017, 23:08
@egla666

Elemente mit einer höheren Ordnungszahl als Eisen.

Ich kann doch wohl davon ausgehen, daß du weißt, was das ist.

2

Hey,

hier kommt es zu einem interessanten Spezialfall. Die Fusion von Eisen zu schwereren Elementen ist auf dem Weg der thermonuklearen Fusion nicht möglich!

Wir beobachten in den Spektren von Supernovae und auf unserer Erde allerdings Elemente die eine höhere Ordnungszahl als Eisen besitzen. Sterne produzieren alle Elemente die schwerer als Eisen sind nicht durch Kernfusion im herkömmlichen Sinn, sondern durch die Anlagerung bzw. den Einfang einzelner Neutronen. 

Das Ganze wird als s- oder r-Prozess bezeichnet. Eisenkerne fangen vorerst Neutronen ein. Innerhalb des Atoms können sich diese Neutronen über den sogenannten Beta-Zerfall in ein Proton umwandeln. Das führt im Moment der Supernova-Explosion zu einer Reaktion die es ermöglicht, dass sich sukzessiv schwerere Kerne aufbauen.

In einem Video habe ich das Ganze ausführlich erläutert:

https://youtube.com/watch?v=1rEJr26ljTQ

Lg Nikolai

Woher ich das weiß:Hobby – Langjähriger Hobbyastronom

Wenn man das nicht könnte, gäbe es keine Elemente, die im Periodensystem eine höhere Nummer (das ist die Ordnungszahl) als Eisen haben. 

In den normalen Kernfusionsprozessen eines Sterns können die Elemente allerhöchstens bis zum Eisen fusioniert werden (aber nur in den massereichsten Sternen, in welchen wie der Sonne geht es nur bis zum Kohlenstoff). Für schwerere Elemente reichen erstmal der Druck und die Temperatur nicht aus. 

Daher stoppt die Kernfusion plötzlich, was durch den dann fehlenden Strahlungsdruck (die Strahlung des Sterns entsteht ja durch die Kernfusion) aber dazu führt, dass der Stern durch seine eigene Gravitation  kollabiert und anschließend in einer Supernova explodiert (die Details des Ablaufs einer Supernova kannst du im entsprechenden Wikipedia-Artikel nachlesen, wenn du willst). Dabei sind dann der Druck und die Temperatur kurzzeitig so hoch, dass auch alle übrigen Elemente im Periodensystem entstehen.

Na ja, bis auf die letzten 20 oder so, die nur für kurze Zeit künstlich in Teilchenbeschleunigern erzeugt werden.

Der Kern des Eisenatoms ist der energieärmste aller möglichen Elemente. Daher streben alle leichteren Element durch Fusion und alle schwereren Elemente durch Zerfall dem Eisenkern zu, wobei sie Energie abgeben.

Entgegen dieser "natürlichen" Richtung lassen sich Elemente nur durch eine große Energiezufuhr umwandeln.

Janeko85  27.08.2017, 10:59

Ist es nicht genau genommen die Energie pro Nukleon, die beim Eisen am geringsten ist?

0
Hamburger02  27.08.2017, 11:04
@Janeko85

Meine Aussage ich schon genau genommen. Wie sich die Gesamtenergie des Kerns auf die Nukleone verteilen, weiß ich spontan allerdings nicht.

0