Physik Kernspaltung Antwort korrekt?
Hi,
ist meine Antwort auf die Frage, wie bei der Kernspaltung Energie freigesetzt werden kann, korrekt? Was würdet ihr in einer Klassenarbeit darauf bewerten?
Bei der Kernspaltung von gut spaltbaren Kernen wie Uran-235 oder Plutonium-239 wird Energie frei, weil die Spaltprodukte eine höhere mittlere Bindungsenergie pro Nukleon haben als der ursprüngliche Kern. Das bedeutet, dass die Nukleonen in den Spaltprodukten stärker gebunden sind, wodurch Energie frei wird.
Zusätzlich erklärt sich die Energiefreisetzung durch Einsteins Energieerhaltungsgesetz. Die Spaltprodukte haben zwar eine höhere Bindungsenergie, aber eine geringere Gesamtmasse als der ursprüngliche Kern. Dieser sogenannte Massendefekt führt dazu, dass die fehlende Masse in Form von Energie freigesetzt wird.
3 Antworten
Hallo IchHabEineFr912,
die Antwort ist schon mal nicht schlecht, nur ist der Energieerhaltungssatz selbst nicht von EINSTEIN. Von ihm stammt die berühmte Formel 'E = mc²', die aussagt, dass Energie (E) und Masse (m) im Grunde eine und dieselbe Größe sind, gemessen in den zwei verschiedenen SI- Maßeinheiten Kilogramm und Joule, wobei die Konstante c² der Umrechnungsfaktor ist. Das heißt:
- Energie "wiegt was", d.h., sie trägt zur Trägheit bei und unterliegt auch der Gravitation.
- Masse ist gleichsam kondensierte Energie; die Masse eines Körpers oder Teilchens ist bis auf diesen konstanten Faktor c² seine Ruheenergie.
Dies erklärt den Massendefekt. Dass bei der Kernspaltung überhaupt Energie frei wird, liegt, wie der erste Teil erklärt, dass in den Spaltprodukten die Bindungsenergie pro Nukleon tiefer, also weiter weg von 0 liegt (sie ist nämlich negativ; man müsste Energie aufwenden, um die Nukleonen voneinander zu trennen).
Weiß ich, aber das irritiert. Wie gesagt, man muss Energie aufwenden, um die Nukleonen voneinander zu trennen, und ein ⁴He - Kern "wiegt" weniger als 4 Protonen.
Eben, deshalb liegt die Bindungsenergie der Spaltprodukte nicht "näher bei null", sondern sie ist pro Nukleon betragsmässig grösser also im Ausgangskern, egal ob man sie nun als negativ oder positiv definiert.
Du hast Recht. Ich habe mir das noch mal angeguckt. Ich ändere das.
Sollte nicht übermüdet schreiben, oder wenn ich nicht hundertprozentig aufmerksam bin.
...Und ich sollte nicht schreiben, wenn ich aus persönlichen Gründen nervlich angespannt bin... Bitte entschuldige meine Kommentare, die unfreundlich und besserwisserisch klangen. Das war bestimmt nicht meine Absicht.
Du hast mich auf einen Fehler aufmerksam gemacht. Das ist Goldes wert.
Aus Leidenschaft im Irrtum zu verharren. Letztlich ist aber das "teuflische" auch nur typisch menschlich.
In Tolkiens Welt fühlt sich Melkor, der mächtigste sog. Vala (eine Art Erzengel) durch einen Tadel Eru Iluvatars (Gottes) gekränkt und erfindet das Böse. Klingt sehr nach einem geistig unreifen Menschen, der sein Ego verletzt sieht und Sachen kurz und klein schlägt oder gar eine kriminelle Karriere anfängt.
Guten Morgen Philip,
aber das sind doch nur alles nur Geschichten. Ich jedenfalls weis nicht so richtig, wo her das Böse oder auch das Gute nun kommt? Von unseren Gehirn? Von unserer Seele? Wenn ja warum ist dann die Seele Böse oder auch Gut? Und vielleicht lässt sich ja das Böse und Gute ohne Gott und Teufel in die Welt reinschreiben, das sind doch alles Fragen, die doch keiner so richtig beantworten kann. Ich selber könnte an so was , wie Gott glauben, weil mir das einfach besser gefällt, als so eine Welt ohne Gott.
Bedeutet dies, das die Geschichten nicht von Menschen sind? Oder wie kann man dies verstehen? Wenn diese Geschichten zum Beispiel nicht von Menschen sind, wo her weis man das? Oder zu mindestens wie so macht es Sinn daran zu glauben?
Na gut irgendwo muss das Gute aber auch das Böse nun ja herkommen. Und das es nur von unseren Gehirn kommt, glaube ich eher nicht.
(Antwort gelöscht, hätte ein Kommentar sein sollen).
Die Spaltprodukte haben zwar eine höhere Bindungsenergie, aber eine geringere Gesamtmasse als der ursprüngliche Kern.
Die Formulierung mit "zwar" und "aber" tut so, als ob daß das eine im Gegensatz zum anderen stünde. Die Ausdrucksweise, dass die Spaltprodukte eine höhere Bindungsenergie "haben", erzeugt die falsche Vorstellung, dass das Mehr an Bindungsenergie dort in den Spaltprodukten gespeichert wäre – paradoxerweise, nachdem es doch gerade freigesetzt worden ist! Vielleicht hast Du noch ein Missverständnis im Kopf, was der Begriff Bindungsenergie bedeutet?
In der Kernphysik bedeutet Bindungsenergie meist die gesamte Bindungsenergie. Das ist die Energiemenge, die *aufgewandt* werden muss, um den Atomkern vollständig in seine Nukleonen zu zerlegen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Bindungsenergie#Kernphysik
In physics and chemistry, binding energy is the smallest amount of energy *required* to remove a particle from a system of particles or to disassemble a system of particles into individual parts.
https://en.wikipedia.org/wiki/Binding_energy#Mass%E2%80%93energy_relation
(Hervorhebungen von mir.)
Es ist doch aber so. Uran-235 hat eine niedrigere Bindungsenergie pro Nukleon (7.591 MeV) als Krypton-89 und Barium-144, und gleichzeitig auch eine niedrigere Gesamtbindungsenergie (Uran-235: 1783.864 MeV; Krypton-89 u. Barium-144: 766.91 MeV + 1190.228 MeV)
So ist es. Das bedeutet: Uran-235 vollständig zu zerlegen würde weniger Energie *kosten* als die Spaltprodukte vollständig zu zerlegen. In der Bilanz kommt beim Spalten also Energie heraus.
Die Bindungsenergie wird üblicherweise als positiv festgelegt, und sie ist in den Spaltprodukten betragsmässig höher, nicht geringer. Die Nukleonen sind ja stärker gebunden, und die Energie der Kerne nach dem Zerfall (Summe der Ruheenergien der einzelnen Nukleonen minus Bindungsenergie) ist pro Nukleon geringer als im Ausgangskern.