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| Aufgabe | Fragen von mir selber:
1. Könnt ihr mir die Abbildung vielleicht erklären? Wie kommt es zu einer Fusion/Spaltung? (![[]](/images/popup.gif) Klick)
2. Wie funktioniert eine Fusion bei Atomen? Erkläre mithilfe der Abbildung (Klick).
3. Wie funktioniert eine Spaltung bei Atomen? Vielleicht wäre eine Erklärung anhand der Skizze sinnvoll? (Spaltung eines Urankerns in zwei Kerne mittlerer Größe und in zwei Neutronen (Klick).)
4. Kennt ihr eventuell die schematische Darstellung der Spaltung von Uran und des Zerfalls der Kerntrümmer? Könnt ihr mir das eventuell erläutern? Wo besteht der Unterschied zur Skizze Aufgabe 3?
5. Wie entsteht Licht (Atommodell (Klick))? |
Hallo Leute!
Mal wieder Physik und ich verstehe jede Menge nicht. Entweder bin ich zu blöd oder mein Lehrer kann zu schlecht erklären, immerhin bin ich nicht die Einzige, die das nicht versteht. Aber genug von meinem Lehrer.
Ich brauche mal wieder eure Hilfe. Die Sachen, die ich nicht verstehe, sind oben in der Aufgabenstellung angegeben. Tut mir Leid für die Skizze bei Aufgabe 2. Konnte es nicht so gut abmalen bzw. fotografieren (mein Scanner spinnt rum...).
Also zu Aufgabe 2 hat das doch irgendwas damit zu tun, dass die Bindungsenergie höher wird oder sowas?
Naja, bei Aufgabe 3 und 4 habe ich überhaupt keine Ahnung... Die Aufgabe 5 (Wie entsteht Licht?) hat doch bspw. damit etwas zu tun, dass ein Elektron die Schale wechseln kann und somit Photon (Gamma) abgegeben wird, oder? Aber sowas kann auch im Atomkern entstehen, weil sie eine Struktur hat, oder ist das falsch?
Es wäre toll, wenn ihr mir helfen könntet. Ihr seid mir immer eine total große Hilfe und bei euch verstehe ich es auch zumindest.  Danke !!
LG
Steffi
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Hallo!
Ich versuche das mal auf ein recht einfaches Niveau herunterzubrechen, denn sonst wirds vorerst zu kompliziert 
OK, du hast den Begriff Bindungsenergie genannt, daran kann man das aufhängen.
Du kennst sicher das Modell mit den Neutronen und Protonen, also den weißen und roten Kugeln für den Atomkern. Neutronen und Protonen nennt man zusammen Nukleonen.
Generell ziehen sich die Dinger gegenseitig an. Dabei sollte dich nicht stören, daß die Protonen alle positiv geladen sind, denn es gibt eine Kraft, die sehr, sehr viel stärker als die elektrostatische ist, sodaß der Kern dennoch zusammenhält. Dafür ist die Reichweite dieser Kraft extrem gering, sie wirkt kaum weiter, als zwei Nukleonen im Kern voneinander entfernt sind.
Nun, wenn mehrere Nukleonen zusammen hängen, steckt da Bindungsenergie drin. Wenn du ein Nukleon entfernen willst, mußt du Energie hinein stecken. (Stell dir zwei Magneten vor: Du mußt Kraft und damit Energie aufwenden, um sie auseinander zu ziehen).
Je mehr Nukleonen als Atomkern zusammen hängen, desto mehr Bindungsenergie steckt da drin.
Aber: Ab einer Nukleonenzahl von 59 ist so ein Atomkern so groß, daß diese anziehende Kraft nicht mehr so stark wirkt, und dann kommt doch wieder die positive Ladung zum Zug. Das heißt, es wird dann wieder leichter, ein Nukleon aus dem Kern zu entfernen, bzw die Bindungsenergie nimmt ab.
Das ist das, was du da in deiner Grafik gezeichnet hast. In Wirklichkeit sieht das übrigens so aus.
Nun, angenommen, du hast zwei Deuterium-Kerne (Proton+neutron), dann haben die eine sehr geringe Bindungsenergie, wenn du sie aber zusammen packst, hat der entstehende Helium-Kern eine sehr viel höhere Bindungsenergie. Das heißt, es wird Energie bei der Kernfusion frei.
Allerdings brauchst du umgekehrt viel Energie, um Helium in Deuterium zu spalten, Kernspaltung bringt also keine Energie.
Bei einem sehr schweren Kern wie bei Uran verhält es sich umgekehrt: durch Spalten kommt man zu leichteren Elementen, die aber mehr Bindungsenergie haben, man gewinnt also hier bei der Spaltung Energie!
Weil das aber so ist, gibt es auch eine gewisse Wahrscheinlichkeit, daß z.B. so ein Urankern von alleine zerfällt, z.B. in dem es einen Heliumkern abgibt. Wie hoch die Wahrscheinlichkeit ist, erkennt man an der Halbwertszeit. Kleine Halbwertszeit bedeutet eine hohe Wahrscheinlichkeit.
Nun kann man auch ein Neutron auf einen Kern schießen. Der Kern nimmt das Neutron auf, woraufhin seine Bindungsenergie dermaßen klein wird, daß er sofort in zwei oder mehr Bruchstücke zerfällt, und dabei gewaltig Energie freisetzt. Was das für Bruchstücke das sind, ist verschieden. Es gibt ne Hand voll typischer "Tochterkerne", die entstehen können.
Das ist die Kernspaltung, wie sie in Kraftwerken oder Atomkernen stattfindet.
Aber Achtung: Der Zerfall kommt nicht etwa von einem besonders harten Treffer durch das Neuton. Ganz im Gegenteil: Das Neutron muß sogar sehr sanft gegen den Kern stoßen, damit der Kern es einfangen kann !!!
Zu deiner letzten Aufgabe:
Ja, mit deiner Erklärung hast du recht, über die Atomhülle entsteht Licht im sichtbaren und benachbarten nicht sichtbaren Bereich, wenn die Elektronen angeregt werden.
Es gibt auch Kernmodelle für den Atomkern, in denen man sich die Nukleonen auf festen Bahnen vorstellt, ganz wie bei den Elektronen in der Hülle. Auch hier kann der Kern selbst angeregt werden, und wenn er sich "abregt", wird Strahlung frei. Allerdings keine sichtbare, sondern Gammastrahlung, deren Photonen (Gamma-Quanten) über 10.000 mal energiereicher als die Photonen sichtbaren Lichts sind.
Wenn ein Kern von alleine zerfällt oder gespalten wird, sind die entstehenden Fragmente oft angeregte Kerne, die anschließend ihre Energie als Gammastrahlung abgeben.
Reicht das so weit?
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 22:35 Di 14.10.2008 | | Autor: | Steffi2012 |
Das reicht soweit. Ich danke dir, Sebastian für deine Mühe und dafür, dass du dir Zeit genommen hast!
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so aus