Warum haben Spaltprodukte von schweren Atomkernen eine höhere Bindungsenergie und nicht eine geringere als vor der Spaltung (Lese die ganze Frage unten)?
Warum ist es so, dass bei der Spaltung von schweren Atomkernen Bindungsenergie abgegeben wird obwohl die Bindungsenergie von den Spaltprodukten ja eigentlich höher ist. Der Grund warum bei der Kernspaltung Energie freigesetzt wird ist ja klar. Das liegt an dem Massendefekt, weil die fehlende Masse in Energie umgewandelt wird, aber wenn Spaltprodukte eine höhere Bindungsenergie (und eine geringere Masse) haben, warum wird dann noch Energie (Bindungsenergie) freigesetzt wenn die Bindungsenergie vom Spaltprodukt doch eigentlich steigt?
3 Antworten
Hallo leo93247,
... , warum wird dann noch Energie ... freigesetzt wenn die Bindungsenergie vom Spaltprodukt doch eigentlich steigt?
Sie haben eine betragsmäßig höhere Bindungsenergie, die aber negativ ist. Schließlich wirkt die Starke Kernkraft anziehend. In einem mittelgroßen Atomkern sind die Nukleonen, die Bausteine eines solchen Atomkerns fester aneinander gebunden als in einem sehr großen.
Du schreibst ja selbst:
... aber wenn Spaltprodukte eine höhere Bindungsenergie (und eine geringere Masse) haben, ...
Dass sie eine geringere Masse haben¹), heißt, dass sie pro Nukleon weniger Energie enthalten als es der ursprüngliche Kern hatte, und das liegt an der Bindungsenergie.
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¹) pro Nukleon natürlich; dass die Masse jedes Bruchstücks kleiner ist als die des ursprünglichen Kerns, versteht sich von selbst
schwere Kerne sind instabiler, darum zerfallen sie ja in stabilere Produkte. Die schweren Kerne haben zu viele Protonen, die sich stark abstoßen, was nur durch viele Neutronen gewährleistet werden kann. Es ist aber schwierig einen "Sack Flöhe" zu hüten ...
Eisen (und die Elemente in der Nähe von Eisen im Periodensystem) haben die höchste Bindungsenergie, sind also am schwersten zu spalten oder zu fusionieren
https://en.wikipedia.org/wiki/Iron_peak
Die Bindungsenergie ist die Energie, die erforderlich ist um einen Atomkern zu verändern (also bei einer Fusion die Culomb-Schwelle zu überwinden oder bei einer Fission die starke Kernkraft, die erforderlich ist um Nukleonen aus dem Kern zu entfernen).
Die Bindungsenergie wird gegenüber der Summe der Massen der Nukleonen im Kern als Massedefekt gemessen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Bindungsenergie#Kernphysik
D.h. der Massedefekt bei der nuklearen Reaktion resultiert in einer höheren Bindungsenergie es resultierenden Kerns. Es wird also keine Bindungsenergie "frei gesetzt".
Das war aber nicht meine Frage...