Frage zur Kernfusion mit Deuterium und Tritium

JetStre4m

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Hi all, ich muss nächstens in Physik ein Referat über Kernfusion halten und habe dazu eine Frage:
Bei einer Fusionsreaktion von Deuterium und Tritium entstehen laut wikipedia als Endprodukte Helium und ein Neutron. Nun müsste das Ergebnis aufgrund der freigesezten Bindungsenergie ja eine geringere Masse haben als die Ausgangsstoffe; Meine Frage ist nun: Kommt der "Massendefekt" dadurch zu Stande dass im Endprodukt ein Neutron weniger vorhanden ist oder haben alle Endprodukte zusammen, also das Helium und das Neutron insgesamt weniger masse als die Ausgangsstoffe? Ich hoffe das sich hier irgendwer rumtreibt der sich auch mal mit sowas beschäftigt hat und mir das beantworten kann :D
mfg, tXX
 

Fairy Ultra

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Es geht um das gesamte Masse im Vergleich zur Summe der Masse der einzelnen Bausteine.

Betrachtest du die Masse der einzelnen Nukleonen und dann die Masse des Kerns eines Elements so stellt man fest das die Masse des Kerns geringer ist als die Summe der einzelnen Kernbausteine.(Massendefekt)

Das liegt daran das durch die Bildung eines Kerns Bindungsenergie frei wird. (über E=m*c² umrechenbar)

Über die Elemente betrachtet , ist dieser Effekt unterschiedlich groß.
Am größten aber bei der von dir genannten Reaktion mit Deuterium und Tritium

Du kannst ja mal überlegen warum bei der Kernfusionenergie frei wird, aber bei der Kernspaltung auch
klingt doch paradox das immer energie frei wird ;)
 
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kadda67

Lt. Junior Grade
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Es ist nicht immer klar ob der Ausgangsstoff weniger oder mehr Masse hat. Um das auszurechnen muss man die Masse von Deuterium und Tritium addieren und von der Masse eines Neutrons(1,00867u) plus eines alpha-Teilchens (Helium-kern 4,001502u) abziehen. Leider weiss ich nichts von den Atommassen von Deuterium und Tritium. Wenn man ein negatives Ergebnis hat, dann hatten die Edukte eine geringere Masse als die Produkte. Wenn die Edukte mehr Masse hatten, also ein positives Ergebnis heraus kommt, dann scheint ein Massendefekt vorzuliegen.
Auf jeden Fall kommt der Defekt durch das Freisetzten oder Einbinden der Kernergie (Die Energie die N und P zusammenhält) zustande.
Wie genau das jetzt geht weiss ich nicht. Mein Physiklehrer ist ziemlich schlecht.
 

DanMan

Ensign
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Ob bei Kernfusion oder Kernspaltung Energie frei wird oder benötigt wird entscheidet sich an der "Eisengrenze". Bei Ordnungszahlen, die kleiner sind als die von Eisen, wird bei Fusion Energie frei, darüber bei Spaltung. Eisen mit etwas zu fusionieren oder zu spalten kostet immer Energie. Das ist als "Hausnummer" etwas, dass man sich merken kann. Hat, wenn ich mich richtig erinnere, mit dem Verhältnis aus Protonen und Neutronen zu tun. Nagelt mich aber nicht darauf fest, ist zu lange her.

Ansonsten stimmt, was bereits gesagt wurde.
 

Black Arrow

Lt. Junior Grade
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Versuch zur Erklärung des Massendefekts

Durch die Bindung von Neutronen und Protonen an einem Kern, schränkt man ihre Bewegungsfreiheit ein, sprich, sie sinken auf ein niedrigeres Energieniveau.
Das Prinzip sollte aus der Chemie bekannt sein, wo Verbindungen bei niedrigsten Energien am stabilsten sind.
Dieses Absinken auf ein tieferes Energieniveau, wird die übrig gebliebene Energie freigesetzt. Diese kann dann durch Strahlung emittiert werden.

EDIT: Kleinere Kerne haben ein höheres Energieniveu, als größere, d.h. bei kleineren Kernen benötigt man weniger Energie sie zu spalten als größere. Daher kann man keine einfache Summation der Teilchen von Deuterium und Tritium zu Helium und dem übrigen Neutron machen.
 
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JetStre4m

Lieutenant
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Ziemlich kompliziert :)
Meine eigentlich Frage wurde aber trotzdem noch nicht direkt beantwortet(oder ich habs überlesen), auch wenn mir die Antworten für das Referat selbst sehr viel gebracht haben. Im Grunde sind nach der Fusion von Deuterium und Tritium genauso viele Teilchen vorhanden wie vorher. Meine Frage ist nun, ob die Masse dieser Teilchen zusammengerechnet weniger oder gleich viel ergiebt wie die Masse der Ausgangsstoffe zusammengerechnet. Eigentlich müsste aufgrund des Massendefekts weniger rauskommen, aber ich bin mir nicht sicher ob das "übriggebliebene" Neutron nun dazugerechnet wird oder ob man nur die Masse des Alphateilchens berücksichtigt. Tut mir leid wenn ich irgendwie dumme Fragen stelle, aber ich habe erst heute damit angefangen mich damit zu beschäftigen, in Physik haben wir das Thema noch nicht angefangen, unser Referat wird dann quasi eine Art "Einleitung"...
 

Fairy Ultra

Commander
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nochmal für die doofen :D

in der klassischen Physik gilt der Satz der Erhaltung der Masse.

d.h. es müsste bei einem Deuterium(1 Proton, 1 Neutron) Atom beispielsweise
das Gewicht gleich der Summe der Einzelnen Kernbausteine sein.

ist es real aber nicht die Masse ist geringer.

Deswegen spricht man von Massendefekt
 

Black Arrow

Lt. Junior Grade
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Wir haben nicht Massenerhaltung, sondern Energieerhaltung!
Einstein lieferte die Formel E=mc², was uns erlaubt Masse in Energie und umgekehrt zu rechnen.
Das heißt, es sind nicht nur 2 Protonen und 3 Neutronen, sondern 2 Protonen bestimmter Energie und 3 Neutronen bestimmter Energie, werden zu einem neuen Element, aber wieder 2Protonen und Neutronen aber anderer Energie.

daher mein EDIT aus letztem Beitrag.

Das könnte dir dabei helfen:
http://www.gymnasium-zitadelle.de/aktiv/projekt_kern/grund_masse/
 

JetStre4m

Lieutenant
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Okay, vielen Dank für die ganzen Antworten,ich denke ich habs jetzt gerafft... :)
 
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