Wie ändert sich die Masse bei Energieabgabe?
Alle Atomkerne sind leichter als ihre einzelnen Bestandteile, da bei ihrer Entstehung Masse in Energie umgewandelt wurde.
Die Massendifferenz wird als Massendefekt Δm bezeichnet.
Es gilt: Δm = meinzelne Nukleonen - mKern und
E = Δm c2 (eigentlich W = Δm c2)
Wir verwenden folgende Konstanten:
Atomare Masseneinheit u = 1,660538782 E-27 kg
Neutronenmasse mn=1,674927211 E-27 kg
Protonenmasse mp=1,672621637 E-27 kg
|
Aufgabe 1) Massendefekt in Atomkernen
a) Die folgenden Kerne werden aus einzelnen Nukleonen zusammengesetzt. Bestimmen Sie die Masse aus den Ausgangsmassen der einzelnen Nukleonen. Verwenden Sie die exakten Werte der Neutronen- und Protonenmasse. |
|
|
b) Vergleichen Sie nun mit den tatsächlichen Massen der Nukleonen. Berechnen Sie den Massendefekt und die freigesetzte Energie. |
|
a) Wie viel Energie könnte man aus einem Gramm eines beliebigen Materials gewinnen, wenn man dieses vollständig in Energie umwandeln könnte?
b) Wie viel Masse wird pro Sekunde in einem Atomkraftwerk der Leistung 6Gigawatt umgewandelt?
c) In der Atomhülle findet ein Emissionsübergang mit der Energie 13,5eV statt. Um welchen Betrag ändert sich die Atommasse dadurch?