Kernphysik – die meistgelesenen Beiträge

Wird die Kernbindungsenergie bei der Kernspaltung oder Kernfusion gleichzeitig höher und niedriger?

Hallo, in der theoretischen Kernphysik wird die Bindungsenergie (pro Nukleon) nach einer Kernspaltung oder Kernfusion von Atomkernen ja niedriger weil die Differenz der Gesamtenergie von den zwei Ausgangskernen (in der Fusion) oder dem Ausgangskern (bei der Spaltung) und ihren Produkten ja immer größer wird (Das gilt nur wenn mehr Energie freigsetzt wird als aufgewendet).

Das hier ist ein Graphen zu der Bindungsenergie in der theoretischen Kernphysik. (Die Bindungsenergie ist hier natürlich negativ weil es ja die Differenz der Gesamtenergie von den einzelnen Nukleonen und den Atomkernen zeigt.

In der praktischen Kernphysik ist die Bindungsenergie jetzt aber die Energie, die man benötigt um einen Atomkern in seine einzelnen Nukleonen zu zerlegen. Jedoch wird hierbei die Bindungsenergie nach einer Spaltung oder Fusion von Atomkernen höher.

Hier ist ein Graphen der die Bindungsenergie in der praktischen Kernphysik zeigt (Bindungsenergie wird mit Spaltung oder Fusion höher)

Ein Beispiel jetzt nochmal: Wenn wir jetzt z.B. bei der Kernfusion zwei Atomkerne verschmelzen dann könnte man ja sagen, dass die Bindungsenergie bei der Fusion freigesetzt wird (die Bindungsenergie wird niedriger, wie in der theoretischen Kernphysik). Dadurch wird die Stabilität der Atomkerne jedoch höher, weil die einzelnen Nukleonen ein günstigeres Energieverhältnis haben was wiederum heißt, dass die Bindungsenergie höher wird. (mehr Stabilität = mehr Energie benötigt um den Kern in die einzelnen Nukleonen zu zerlegen (praktische Kernphysik))

Damit heißt es ja, dass die Bindungsenergie höher und niedriger zugleich wird oder?

Wenn das so wäre, dann wäre ich sehr irritiert. Kann mich jemand aufklären?

Danke im Voraus!

Bild zum Beitrag
Strom, Energie, Chemie, Licht, Astrophysik, Atom, Atomkraftwerk, Atomphysik, Formel, Kernenergie, Kernfusion, Kernphysik, Kernspaltung, kinetische Energie, Naturwissenschaft, Physik, Quantenphysik, Relativitätstheorie, Kerne, Atomkern, Elektronen

Warum ist ein Kern bei einem neutronenüberschuss instabil?

Ich muss in Chemie ein Referat über das Thema Radioaktivität halten und es hat sich eine Frage bei mir herausgestellt, die gerade als Blockade dient:

Ein Protonenüberschuss destabilisiert den Atomkern, da die Abstoßung zwischen den positiv geladenen Protonen zunimmt (ich muss ehrlich gestehen, dass die Ursachen dieser Destabilisation trotzdem nicht einleuchten).

Aber warum destabilisiert sich der Kern, wenn zu viele Neutronen da sind?

ich habe mich durch viele Artikel durchgelesen und hier eine These:

Die Neutronen kompensieren diese durch die Protonen verursachte Abstoßung im Kern, indem sie eine Wechselwirkung mit ihnen eingehen, die Kernkraft genannt wird:

Wenn aber zu viele da sind, dann „überkompensieren“ sie neben der starken Kernkraft diese Abstoßung und es kommt zum radioaktiven Zerfall. (?)

es leuchtet mir aber immer noch nicht ganz ein, weil ich dachte, dass die starke Kernkraft die Wechselwirkung zwischen Neutronen und Protonen ist und es bei dieser Hypothese als komplett anderes Phänomen scheint? Außerdem: wie soll etwas überkompensieren und warum führt das zu Instabilität?

Ich bin gerade ein bisschen am verzweifeln, und es scheint, um ehrlich zu sein, an meinen physikalischen Defizite zu liegen.

ich danke jeden im Voraus für seine Mühe!

Energie, Chemie, Strahlung, Radioaktivität, Atom, Atomkraftwerk, Atomphysik, Kernphysik, Kernspaltung, Neutronen, Quantenphysik, Elektronen, Isotope

Tschernobyl: Wäre die Explosion weiterhin die normale Folge, wäre der Graphit-Anteil des Steuerstabs nach hinten versetzt gewesen?

Thema RBMK-Reaktoren, in Tschernobyl.
Wir kennen den Vorgang und wissen warum und weshalb der Reaktor explodiert ist.
Nach vorherigen Wissenstand hätte das nicht möglich sein sollen.

Wir ignorieren in dieser Frage nun die Tatsache, dass das Graphit an der Spitze notwendig war um einen spontanen Schnellanstieg der Radioaktivität zu erwirken, und damit den Reaktor zu starten.
Also ein normaler RBMK-Reaktor.

Wenn wir dies ignorieren komme ich zu einer interessanten Frage.
Nehmen wir an, wir hätten den graphit-Anteil an den Steuerstäben nach hinten versetzt. Hierzu habe ich diese extrem schlechte Skizze angefertigt um es zu verdeutlichen:

Wir sehen: Der Graphit-Anteil wurde an das Ende des Bor-Brenn-Steuerstabes gesetzt, das gilt natürlich für alle Stäbe um und in dem Reaktor.

Hier die Fragen dazu:
Wäre die Explosion nun, mit diesen experimentellen Steuerstäben noch möglich gewesen? Hätte das Bor eine Schwächung soweit möglich gemacht um das Graphit quasi wirkungslos werden zu lassen, in dem Moment wo es den kern trifft?
Wenn nicht: Wäre ein Starten des Reaktor´s mit diesen experimentellen Steuerstäben generell noch möglich?
Und welches Kraftverhältnis zwischen Auf- und absteigender Radioaktivität hätte es gegeben?


Bild zum Beitrag
Energie, Strahlung, Radioaktivität, Atom, Atomkraft, Atomkraftwerk, Atomphysik, Kernenergie, Kernphysik