Woher kommen die 2 Neutronen bei einer Wasserstoff Kernfusion?
Freie Neutronen können in Protonen usw. Zerfallen, woher kommen dann die Neutronen bei einer p-p Kernfusion die zu Helium (2N, 2P, 2E)werden. Soweit ich weiß können Protonen nicht in Neutronen zerfallen. Kann mir da jemand weiterhelfen😅
Vielen Dank schon mal im voraus.
3 Antworten
Protonen könne in Neutronen zerfallen, aber "nicht in freier Wildbahn", sondern nur unter besonderen Rahmenbedingungen. D.h. zBsp. wenn 2 Protoinen "dicht zusammengedrängt werden" - wie das in einem Fusionsplasma ab und an der Fall ist. So entsteht dann aus 2 Protonen ein Deuteriumkern + 1 Positron + Strahlung. Das ist der erste Schritt bei der Fusionsreaktion.
Deuterium ist dann stabil (wenn es nicht in irgendwas reinrempelt).
Tritium (1 Proton + 2 Neutronen) hingegen ist instabil, da kann ein Neutron spontan in ein Proton + 1 Elektron zerfallen, d.h. T -> He3 + e- + Neutrino.
"Ja wie denn das - erste zerfällt ein Proton zu einem Neutron (+Positron), dann das Neutron in ein Proton (+Elektron)" Dabei muß man die zugeführte Energie berücksichtigen. Um die initialen 2 Protonen dicht zusammenzuführen braucht es eine beträchtliche Energie - diese wird dann letztlich in Positron + Elektron + Strahlung umgewandelt. Und Positron + Elektron zusammen ergeben dann auch Gammastrahlung. Teilchen / Materie sind halt "geronnene Energie", bzw. Teilchen sind Anregungen / Stehende Wellen der Raumzeit. D.h. solide Materie ist eine Illusion - von einem gewissen Standpunkt aus betrachtet ;) .
Ganz kurz gesagt: Die Bindungsenergie des ⁴He-Kernes „bezahlt“ für den Energieaufwand des Zerfalls eines Protons in ein Neutrino plus Positron und Neutrino.
4 ¹p ⟶ ⁴He + 2 e⁺ + 2 νₑ
Ein Proton wiegt 1.00727647 amu, ein Elektron oder Positron 0.00054858, ein Neutrino wiegt so gut wie nichts. Die Atommasse von ⁴He ist 4.002603254 amu, also wiegt der nackte Heliumkern 4.000408934 amu und wenn wir noch die zwei Positronen rechts dazuzählen, sind es 4.001506094 amu, also deutlich weniger als die vierfache Protonenmasse 4.02910588 amu. Die Differenz ist die freiwerdende Energie (E=mc²).
Dagegen ist ein nacktes Neutron schwerer als ein Proton (1.008665 amu) und kann sich daher nicht spontan aus diesem bilden.
