Kernphysik - Walko.de

walko.de

Kernphysik - Walko.de

Kernbindungsenergie und Massendefekt

Kernbindungsenergie und Massendefekt

Kernbindungsenergie

70

Massenzahl

Kernfusion:

leichte Kerne werden zu

mittelschweren verbunden

Bindungsenergie wird frei

Kernspaltung:

schwere Kerne werden in

leichtere aufgespalten

Bindungsenergie wird frei

Bsp.: He-4 m Kern = 4,0022 u

u … atomare Masseeinheit

(1/12 der Masse des Kohlenstoffatoms C-12)

u = 1,660277 * 10 -27 kg m Kern = 6,6448 * 10 -27 kg

m

Z m

Nm

m

P

m

2 16726

, 10

m

5,

02 10

29

kg

N

27

K

kg 2 16749

, 10

27

kg 6,

6448 10

27

kg

Fusion

Spaltung

19

© Doris Walkowiak

20

© Doris Walkowiak

Kernbindungsenergie und Massendefekt

E

m

c

E

5,

02 10

2

E

4,

5110

29

12

8

(

2,

9979 10

)

J

E

28MeV

Wie viel Energie wird bei der Fusion von 10 g Helium frei?

0,01 kg : 4,00 u (Atommasse) 1,506*10 24 Atome

1,506*10 24 * 4,51*10 -12 J = 6,8 GJ

2

Isotope

• Atomkerne mit gleicher Kernladungszahl Z, aber unterschiedlicher

Massenzahl A

• Beispiele:

• Übungen: Folie; Lösung; Online;

21

© Doris Walkowiak

Bildquelle: W. Koelzer: Atomaufbau, Strahlung, Dosis, Abschirmung

22

© Doris Walkowiak

Natürliche Radioaktivität

-Strahlung

• Geschichte; Folie1; Folie2; Video)

• Bestimmte Nuklide emittieren von selbst Kernstrahlung

Spontanzerfall

• Diese Kerne heißen instabil

(die meisten mit Z>82, da hier die Coulombkraft zu groß wird)

• Arten von Kernstrahlung:

-Strahlung

-Strahlung

-Strahlung

– Flash-Animation

• Beim Kernzerfall können

Heliumkerne (2 Protonen, 2

Neutronen) abgespalten werden

• Kernladungszahl verringert sich

um 2, Massenzahl um 4

• Positiv geladen Ablenkbar im

elektrischen Feld

• Ablenkung bei Bewegung im

Magnetfeld (Lorentzkraft)

• Sehr geringes Durchdringungsvermögen

Beispiel:

23

© Doris Walkowiak

Bildquelle: W. Koelzer: Atomaufbau, Strahlung, Dosis, Abschirmung

24

© Doris Walkowiak

4

Weitere Magazine dieses Users
Ähnliche Magazine