Massendefekt - Atome

Hallo

Ich muss ein Referat über Kernfusion halten und soll u.a. anhand des Massenverlusts bei der Fusion die Energiegewinnung beschreiben. Wenn zb. ein ²H mit ³H fusioniert entsteht ein 4He + Neutron. Der Massenverlust beträgt 0,018804 u. Es soll möglich sein mit der Einstein'schen Formel E=mc² auf die Energiemenge von 17,6MeV zu kommen. Leider komm ich nicht mal annähernd auf das Ergebnis bzw der Einheit.

Ist vllt grad ein Physik-Experte hier und kann mir weiterhelfen?

Mfg
Martin

Hier steht was dazu drin: http://ernie.kot-clan.com/Kernreaktoren_r6.doc

Hilft Dir hoffentlich weiter !

Entweder du nimmst dir eine Formelsammlung und liest nach: uc² = 931,49 MeV
Dann setzt du ein: 0,018804 * 931,49 = 17,51573796 MeV

Oder du rechnest ganz klassisch um:
1u = 1,660540e-27 kg
E = 1,660540e-27 kg/u * 0,018804 u * (2,99792458e8 m/s)² = 2,80634454562911396224569824e-12 kgm²/s²
Das teilst du dann durch die Elementarladung 1,6022e-19 C und kommst auf ca.
17515569 eV = 17,5 MeV

Viele Grüße,
Stefan

Tausend dank euch beiden. Wäre ich wohl bis in alle Ewigkeit nicht draufgekommen. Bin ja nur Wirtschaftler und kein Techniker :wah:

Hallo, habe nochmal eine Frage

Hab in einem Technik Magazin gesehen das man für 1 GW Leistung:
250 KG Wasserstoff bzw 25.000 KG Uran bzw 2.800.000.000 KG Steinkohle benötigt. Diese Zahlen kommen mir leicht übertrieben vor? Weiß da jmd bescheid? Find im Internet nichts.

Danke

Mfg
Metler

2.2. Der Massendefekt

Bei einer Kernspaltung wird Energie frei, doch woher kommt diese Energie?
Dies lässt sich mit dem sog. „Massendefekt“ erklären.

Aus Messungen ergeben sich zwei Punkte:

(1) Bei radioaktivem Zerfall ist die Summe der Massen der Produkte kleiner als
die Masse des Ausgangsstoff.

(2) Die Masse der Nukliden ist stets kleiner als die Summe der Massen ihrer
Nukleonen.

Daraus folgt:

Massendifferenz = (N x Masse eines Protons + N x Masse eines Neutrons) -
- tatsächliche Kernmasse

Diese Massendifferenz wird also sog. Massendefekt bezeichnet.
Ein Beispiel am U finden sie im Anhang unter Punkt 2.
Nun stellt sich die Frage, wohin die restliche Masse verschwunden ist:
Hier tritt Einstein mit seiner These in Kraft:

E = m x c² E = Energie
m = Masse
c = Lichtgeschwindigkeit im Vakuum

Die nun rechnerisch fehlende Masse findet sich innerhalb des Atoms in der so genannten Bindungsenergie wieder. Bei der Spaltung eines Atomkerns wird diese Energie in Form von Wärme frei. Diese Bindungsenergie ist gleichzeitig ein Indikator für die Stabilität eines Kerns, denn die Bindungsenergie, die beim Zusammenfügen der Nukleonen frei wird, muss wieder aufgebracht werden, um die Kernbestandteile wieder voneinander zu trennen. Wie viel Bindungsenergie freigesetzt wird, hängt von der Menge der verlorenen Masse ab. Atome mit mittlergroßer Atommasse ist die Bindungsenergie am größten. (vgl. Anhang Punkt 3)

2, Beispiel Massendefekt Uran


Beispiel Uran:

Masse eines Neutrons: 1,008665 u
Masse eines Protons: 1,007276 u
1 u = 1,660540 x 10 -27 kg

U besitzt 92 Protonen und 146 Neutronen und eine tatsächliche Atommasse von 238,0289u.
 Masse Neutronen: 146 x 1,008665 u = 147,26509
 Masse Protonen: 92 x 1,007276 u = 92,669392
 Masse der Nukleonen : 239,934482

Massendifferenz = 239,934482 - 238,0289 = 1,905582





Ist aus meiner Facharbeit über den Kernreaktor, vielleicht hilft dir das noch ein bisschen weiter!

Gruß
Schmidi

Hallo, vielen Dank. Aber das ausrechnen hab ich mittlerweile verstanden ) Bezüglich meines über dir beschriebenen Problems weißte nich vllt auch zufällig bescheid?

Genaues hab ich jetzt leider auch nicht gefunden und auch ned in der FA behandelt... aber, hier kannst du
http://de.wikipedia.org/wiki/Kernkraftwerk#Technische_Daten_ausgew.C3.A4hlter_Kernkraftwerke

nachlesen wieviel leistungen diverse Kraftwerke bringen..

und hier http://www.kernbrennstoff.de/zahlenundfakten/urandaten.html

eine gute übersicht über energieinhalt der stoffe!

ich glaube das mengenverhältnis stimmt nicht ganz, wenn ich allein von der heizleistung ausgehe, aber du meinst bestimmt was anderes