Kernfusion...bitte helft mir?

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3 Antworten

Ganz einfach, so etwas wie "Masse" gibt es nicht. Das ist ein historisch bedingter Irrglaube, weil wir in der Physik nun mal mit Alltagsverständnis angefangen haben. Masse ist und war immer die potentielle und kinetische Energie, die in den verschiedenen Kraftfeldern gespeichert ist, aus denen Materie besteht. 

Ein Proton ist nichts weiter als eine Menge von Anregungen der Quarksfelder, der starken Kernfelder und elektromagentischen Felder. Das Ganze interagiert dann noch über das Higgsfeld. All die potentiellen Energien sind das, was wir in der makroskopischen Welt als "Masse" wahrnehmen. Aber es war nie Masse, es war immer Energie.

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Wasserstoff gibt es in verschiedenen Formen. Das wäre einmal der "normale" Wasserstoff, der im Kern nur 1 Proton hat. Da fehlen dann aber die beiden Neutronen, die der Heliumkern braucht.

Daher verwendet man zur Fusion Deuterium (1 Proton, 1 Neutron, "schwerer Wasserstoff") sowie Tritium (1 Proton, 2 Neutronen, "überschwerer Wasserstoff") zur Fusion. Da hat man insgesamt 3 Neutronen, von denn 2 im Heliumkern bleiben und 1 mit hoher Energie abgestrahlt wird.

Die Masse der Reaktionsprodukte ist etwas geringer als die der Ausgangsprodukte und dementsprechend wird Energie frei.

Der größte Teil der freiwerdenden Energie steckt in der kinetischen Energie des freiwerdenden Neutrons. Danach kommt die kinetische Energie des entstandenen Heliumkernes und der Rest wird als Strahlung abgegeben.

Ein Photon ist kein Teilchen sondern gemäß Quantenmechanik ist es die kleinstmögliche Energieportion, die in Form von Strahlung abgegeben werden kann. Daher hat es keine eigentliche Masse sondern nur ein "Scheinmasse" (relativistische Masse), die seinem Energiegehalt entspricht.
Einstein kommentierte seine Formel E = m* c^2 selber mit den Worten: "Die Masse ist ein Ausdruck für den Energiegehalt".

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Nur zum Photon: man spricht hier von bewegter Masse. Das Photon hat Masse, da es Energie hat. Man kann das Gewicht zwar nicht mit einer Waage messen, in dem man das Photon "draufgeht". Tatsächlich würde man nun keine Masse messen. Aber Photonen gibt es ja auch nur auf Lichtgeschwindigkeit und wenn sie mit Lichtgeschwindigkeit reisen und kollidieren dann kann man eine geringe Masse feststellen. Diese Masse ist sehr gering, nur um die Masse eines Protons aufzuwiegen bräuchte es etwa(je nach Lichtfarbe) 300 Millionen Photonen. Immerhin beträgt die bewegte Masse des Lichts, das unseren Planeten bescheint täglich etwa 168 Tonnen.
https://www.uni-oldenburg.de/physik/studium/physik-studieren-in-oldenburg/was-sie-schon-immer/wie-schwer-ist-licht/

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Kommentar von DieMilly
15.10.2016, 12:49

Ne, Masse ist nur die potentielle und kinetische Energie, die in den verschiedenen Feldern gespeichert ist, aus denen Materie besteht. Vor allem kann man beim Photon nicht von "bewegter Masse" sprechen.

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