Frage zur Kernspaltung

[Harry S. Morgan]

Hi,

ich habe eine Frage an die Leute hier, die physikalisch etwas bewandert sind.
Und zwar habe ich irgendwo aufgeschnappt, dass sich bei einer Kernspaltung
die Anzahl der Teilchen nicht ändert. Allerdings ändert sich die Masse des Atoms. Warum ist das so?

mfg

[[fu]121Ah]

Hi,

ich habe eine Frage an die Leute hier, die physikalisch etwas bewandert sind.
Und zwar habe ich irgendwo aufgeschnappt, dass sich bei einer Kernspaltung
die Anzahl der Teilchen nicht ändert. Allerdings ändert sich die Masse des Atoms. Warum ist das so?

mfg

Meiner Auffassung nach, weil die Atome gespalten werden, die Masse sich ändert, die Teilchen beschleunigen und durch die Bewegung Energie erzeugt wird?!

[Imperator Katarn]

Hi,

ich habe eine Frage an die Leute hier, die physikalisch etwas bewandert sind.
Und zwar habe ich irgendwo aufgeschnappt, dass sich bei einer Kernspaltung
die Anzahl der Teilchen nicht ändert. Allerdings ändert sich die Masse des Atoms. Warum ist das so?du meinst warum die Summe der Massen der Spaltungsprodukte nicht gleich der Masse des ungespaltenen Atomkerns ist.
Das hängt mit der Kernbindungsenergie zusammen. Ein im Kern gebundenes Nukleon (Proton oder Neutron) hat weniger Energie als ein freies Nukleon. Die Energiedifferenz nennt man Bindungsenergie.
Bei z.B. einem Uran-235 oder Plutonium-239 Kern ist die Bindungsenergie pro Nukleon geringer als bei den Spaltprodukten, z.B. Barium und Strontium. Da die Bindungsenergie negativ zu rechnen ist (sie ist die Energie die beim Entstehen der Bindung frei wird und umgekehrt zum Auflösen der Bindung aufgewandt werden muß), ist die Gesamtenergie der Spaltungsprodukte geringer als die des ungespaltenen Uran/Plutonium-Kerns.

Aus der Relativitätstheorie geht nun hervor, daß die Ruhenergie eines Teilchens, d.h. die Energie in dessen Ruhsystem, über den Faktor c^2 mit dessen Masse zusammenhängt. D.h. je höher die Bindungsenergie pro Nukleon, und je geringer damit die Gesamtenergie pro Nukleon, desto geringer ist die Masse pro Nukleon: ein gebundenes Nukleon hat weniger Masse als ein freies.

Das ist nicht nur bei den Bindungsverhältnissen im Atomkern so, sondern gilt ebenso für die chemische Bindung. Nur sind dort die Bindungsenergien so gering, daß die Massedifferenzen viel weniger ins Gewicht fallen.
Beispiel: die Masse eines Nukleons liegt bei etwa 940 MeV. Die Energiedifferenzen bei chemischen Reaktionen liegen typischerweise bei maximal einigen wenigen eV, also millionen- bis milliardenmal kleiner. Die Kernbindungsenergie pro Nukleon erreicht einige MeV, also schon einstelliger Prozentbereich.

[Imperator Katarn]

121Ah']Meiner Auffassung nach, weil die Atome gespalten werden, die Masse sich ändert, die Teilchen beschleunigen und durch die Bewegung Energie erzeugt wird?!ursächlich ist es eher anders rum: es wird Energie frei, und dadurch werden die Teilchen beschleunigt.

[MeLLe]

Genau.
Schwere Atome werden in leichtere Atome (Masse) und freie, schnelle (kin. Energie) Neutronen (Masse) gespalten.

Da

Summe E = konstant (in dem System)
und
E = mc²

folgt daraus, dass die Summe der Massen nach der
Spaltung geringer ist als zu Beginn, das ein Teil der
Masse in Bewegungsenergier der Neutronen umgesetzt
wurde.

[division]

Ihr seid alles Helden (nicht böse gemeint). Ihr könnt doch nicht jemandem der nach dem widersprüchlichsten hinsichtlich des Masseerhaltungssatzes fragt was von Einstein und Relativitätsteorie erzählen(klar gehört das dazu) und das STICHWORT ansich vergessen.

Das Phänomen was genau das beschreibt ist der Massedefekt.

Beste kurze erklärung mal wieder im Wiki.

http://de.wikipedia.org/wiki/Massedefekt

[MarioK]

jo, so is es ... "masse" gibts nicht ...

http://de.wikipedia.org/wiki/Masse_%28Physik%29

"Im Standardmodell der Elementarteilchenphysik wird der Ursprung der Massen der Elementarteilchen (und damit der Masse jedes Objektes) durch den Higgs-Mechanismus erklärt."

http://de.wikipedia.org/wiki/Higgs-Boson

"Im Standardmodell ist die Masse der Elementarteilchen keine grundlegende Eigenschaft ihrer selbst, sondern entsteht erst durch den Higgs-Mechanismus"

"Interessant dabei ist, dass eine ursprünglich als fundamental angesehene Eigenschaft (eben die Masse) der Teilchen sich nunmehr als "Nebeneffekt" einer Wechselwirkung darstellt. Dass Masse durch Wechselwirkung entsteht, ist dabei nicht nur auf den Higgs-Mechanismus beschränkt; tatsächlich beruht der größte Teil der Masse unserer Alltagswelt nicht auf dem Higgs-Effekt, sondern auf der starken Wechselwirkung zwischen den Quarks in den Nukleonen des Atomkerns (die Masse der Quarks macht nur einen kleinen Anteil der Masse eines Atomkerns aus)."

also:
- großteil des atoms "masse" is bewegung energie des atoms (elektronen & nukleide ) ...
- von rest des "masse" ist 99% energie des Wechselwirkung (elektroschwach, stark ... also gluonen, bosonen, photonen)
- das was bleibt ist "ruhemasse" des quarks&elektronen und das solte dann auch nur "Nebeneffekt" eines anderes Wechselwirkung sein ...

EQD "masse" gibts nicht ...

mfg

[Imperator Katarn]

jo, so is es ... "masse" gibts nicht ...na klar gibt es Masse.

http://de.wikipedia.org/wiki/Masse_%28Physik%29

"Im Standardmodell der Elementarteilchenphysik wird der Ursprung der Massen der Elementarteilchen (und damit der Masse jedes Objektes) durch den Higgs-Mechanismus erklärt."daß die Masse eines Elementarteilchens ihren Ursprung im Higgs-Mechanismus hat, ändert nichts daran daß sie existiert.

also:
- großteil des atoms "masse" is bewegung energie des atoms (elektronen & nukleide ) ...
- von rest des "masse" ist 99% energie des Wechselwirkung (elektroschwach, stark ... also gluonen, bosonen, photonen)
- das was bleibt ist "ruhemasse" des quarks&elektronen und das solte dann auch nur "Nebeneffekt" eines anderes Wechselwirkung sein ...

EQD "masse" gibts nicht ...und was soll daran jetzt der Existenz der Masse widersprechen?
Die Masse eines Teilchens (egal ob fundamental oder zusammengesetzt wie z.B. ein Atom oder Kern) definiert sich in der relativistischen Mechanik durch die Energie-Impuls-Beziehung:

(mc)^2 = (E/c)^2 - p^2

Egal ob nun eine Wechselwirkung zwischen den Konstituenten des Teilchens oder ein Higgs-Mechanismus dafür sorgt, daß die linke Seite der Gleichung ungleich Null ist: sie ist und bleibt ungleich Null, wenn sie ungleich Null ist.