Physik: Massendefekt errechnen
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Hmm?
Du hast die Massen der Eingangskerne, Du hast die Massen der Ausgangskerne und die Differenz heißt eben Massendefekt und der entspricht einer freigewordenen oder aufgenommenen Energie.
Ich verstehe nicht, was Du genau suchst. Hast Du mal ein konkretes Beispiel?
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Ne die Massen hab ich eben nicht. Ich hab zum Beispiel ein Atom mit 1 Neutron und 1 Proton (Deuterium) und ein Atom mit 2 Neutronen und 1 Proton (Tritium) und die reagieren zu Helium + Neutron. Ich hab keine Ahnung wie schwer nun das entstandene Helium ist, somit weiß ich auch nicht den Massendefekt und auch nicht die freigewordene Energie, welche ich berechnen will.
Hoffe ich drück mich nicht zu unverständlich aus...Wär für jeden Tipp dankbar.
Edit: Noch ne Anmerkung, ich will zum Schluss ein Programm schreiben, bei dem man die Anzahl der Protonen und Neutronen von zwei Atomen eingeben kann und dann wird die Energie angezeigt, die bei einer Fusion entstehen würde.
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Aus "Theo Mayer-Kuckuk - Kernphysik" (S.30):
Grundlage aller Massenangaben sind direkte Messungen mit dem Massenspektrographen.
Diese Aussage würde ich allerdings etwas mit Vorsicht genießen. Natürlich kann man die Masse auch durch irgendwelche Teilmassen von Nukleonen und entsprechenden Wechselwirkungstermen usw. angeben. Ich weiß aber momentan nicht, wie weit man damit wirklich kommt.
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Hmm...wär blöd wenn das nicht ginge....hab dazu das hier gefunden: http://de.wikipedia.org/wiki/Bethe-Weizsäcker-Formel
Allerdings weiß ich nicht so genau was mir das bringt und ich glaub bei den Fusionen, die ich mir anschauen will, mit wenig Nukleonen wäre das zu ungenau...
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Dann hast Du nicht das Problem, daß Du den Massendefekt nicht weißt, sondern Du weißt schlicht nicht, welche Fusionsreaktion überhaupt abläuft. Das ist ein ganz anderes Problem und nicht immer eindeutig, zB kann Deuterium+Deuterium sowohl Proton+Tritium+Energie oder auch 3He+Neutron+Energie ergeben. Man kann jetzt in einem Buch über Kernfusion sicher die Wahrscheinlichkeiten herausfinden, welche Reaktionen unter welchen Bedingungen bevorzugt ablaufen, aber eindeutig ist das im Allgemeinen nicht.
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Das ist eines der Probleme, aber nicht das einzige. Sicher muss ich erst mal wissen, welche Reaktion nun überhaupt abläuft, aber dann weiß ich immernoch nicht, welche Masse die Edukte und Produkte einer bestimmten Nukleonenzahl haben
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Doch, die sind tabelliert und sollten in jedem Schulbuch stehen.
He 4 wiegt dann ganz zwanglos 4,002603 u, C 13 dagegen 13,003355 usw.
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Falls Sie die Massen der Elementarteilchen ganz genau wissen wollen:
Proton: 1.007276 AME
Neutron: 1.008665 AME
Elektron: 0.0005486 AME
aber was plant ihr da, eine fusionsbombe
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Herr-Vorragend schrieb:
Hmm...wär blöd wenn das nicht ginge....hab dazu das hier gefunden: http://de.wikipedia.org/wiki/Bethe-Weizsäcker-Formel
Allerdings weiß ich nicht so genau was mir das bringt und ich glaub bei den Fusionen, die ich mir anschauen will, mit wenig Nukleonen wäre das zu ungenau...
Ja, das sehe ich ähnlich. Die empirischen Parameter dieser Formel sind nur auf wenige Stellen bekannt und zudem, nach dem wikipedia-Artikel, auch noch vom Massebereich abhängig, den man gerne beschreiben möchte.
Aber Du kannst die Formel ja einfach mal so ausprobieren, wie sie da steht. Schreib dir ein Programm, dass dir mit dieser Formel die Kernmassen verschiedener Atome berechnet und guck dann, inwiefern es mit der Realität übereinstimmt. Wie die Bindungsenergie, die mit der Formel beschrieben wird, mit der Kernmasse und der Masse und Anzahl der Nukleonen zusammenhängt, steht ja auch in dem Artikel.
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Aus den Taschenbuch der Physik:
Ein zukünftiger Fusionsreaktor könnte folgende Reaktionen nutzen.
D + D → T + p + 4.0 MeV
D + D → He + n + 3,25 MeV (Helium mit Masse 3)
D + T → He + n + 17,7 MeV (Helium mit Masse 4)Sie laufen gleichzeitig ab und lassen sich zusammenfassen:
5D → He + He + 2n + p (Helium einmal mit der Masse 3 und einmal mit 4)
Die Bildung von etwa 1g Helium liefert eine Energie von 200 MWh.
Die Symbole sind klar hoffe ich. n = Neutron, p = Proton, T = Tritium , usw.
mfg Mall Pall
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Setzt dass nicht vorraus dass alle Reaktion gleich wahrscheinlich sind? Ich denke das kommt auf mehrere Faktoren noch an. Sobald man einmal weiß wie häufig welche Reaktion ungefähr ist sollte es kein Problem sein.
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Ich denk mal die einzige Möglichkeit mein Problem zu lösen, ist eine Nuklidkarte zu speichern.
Das heißt bei der Reaktion von Deuterium und Tritium z.B. schau ich in jener Karte nach und finde, dass Deuterium die Masse 2,0141018u hat und Tritium die Masse 3,0160493u, diese addiere ich und zieh die Masse von Helium + Neutron ab (4,0026033u + 1,0086649u) und habe den Massendefekt.Ist das Vorgehen soweit korrekt?
MfG, Herr-Vorragend