Kernsplitsing, waar komt de E vandaan ?

[XTerm]

Omdat er (E) energie vrijkomt zou er massa verloren moeten gaan : E=mc² , echter : 3x1 (De neutronen) + 144 (Barium) + 89 (Krypton) = 235 (Uranium) + 1 (Het oorspronkelijke neutron).

Nu is de vraag, waar komt dan de energie vandaan, want als er Energie vrijkomt moet er toch massa verloren gaan !

(Dit is geen huiswerk, gewoon uit interesse)

[Ramon]

-> W&L?

[XTerm]

Oops die had ik niet gezien

[Verwijderd]

Het is voor mij een hele tijd terug hoor, dus niet zeuren als ik iets doms zeg, maar waardoor denk jij dat er 3 neutronen vrijkomen?

[Mx. Alba]

Dat is slechts één van de mogelijke splijtingsreacties van U(236). Na de splijting zijn evenveel protonen, neutronen en electronen als ervoor, maar de energiestaat is lager. Het energie-overschot (de energie die niet meer nodig is om die grote atoomkern bij elkaar te houden, zegmaar) komt vrij als gammastraling en als een heleboel warmte: de kinetische energie die de ontstnappende atoomkernen en neutronen hebben.

[Grrrrrene]

moved

[Enigma69855]

Is het niet zo dat electronen in lagere banen komen (valentie banden heetten die toch??) Hierdoor komt energie vrij, tenminste dat zou het kunnen zijn. Verder heb je nog de kracht waarmee de neutronen en protonen bij elkaar worden gehouden. Volgens mij is daar nu minder energie voor nodig. Ik heb dat ooit wel geweten, maar dat is al weer een paar jaar geleden.

[Mx. Alba]

Op donderdag 22 november 2001 09:20 schreef Enigma69 het volgende:
Is het niet zo dat electronen in lagere banen komen (valentie banden heetten die toch??) Hierdoor komt energie vrij, tenminste dat zou het kunnen zijn. Verder heb je nog de kracht waarmee de neutronen en protonen bij elkaar worden gehouden. Volgens mij is daar nu minder energie voor nodig. Ik heb dat ooit wel geweten, maar dat is al weer een paar jaar geleden.

Dat is precies wat het is. Een grote atoomkern heeft veel potentiele energie, die nodig is om de boel bij elkaar te houden. Als hij uitelkaar valt is er dus minder energie nodig om de boel bij elkaar te houden, en komt dus energie vrij. Ook vallen een heleboel electronen naar lagere banen, omdat er nu immers twee atoomkernen zijn ipv één, waardoor ook energie vrijkomt.

Met het verval van materie naar een lagere energiestaat, zonder dat er materie "verloren gaat", is er dus een gigantische hoeveelheid energie te verkrijgen. Als je echt massa omzet in energie, bijvoorbeeld door antimaterie met materie te laten "reageren", is de energieproductie vele orden van grootte hoger...

[Confusion]

Reyn_Eaglestorm schreef:
Dat is precies wat het is.

Dat is helemaal niet wat het is. De verandering van die electronenbanen draagt nauwelijks bij aan de vrijkomende energie en bovendien is dat hele andere straling.

De rest van je verhaal is wat het is: de potentiele energie die 'over' is na de splitsing wordt door de vrijkomende neutronen afgevoerd, die het op hun beurt weer aan het water afgeven, waardoor het water gaat koken en je er energie mee op kan wekken.

[John_Glenn]

En als je de preciezere massa's nazoekt (dus niet in hele atoomgetallen) zie je ergens achter de komma WEL massa verdwijnen. Dit moet ook want die inwendige energie van een groter atoom meten we ook aan de massa....

[lytjepole]

Als je bijvoorbeeld BINAS erbij pakt kun je precies narekenen wat de totale massa voor en na de reactie is, het (negatieve) verschil is de hoeveelheid massa die in energie is omgezet (E=MC^2)

[Polaris]

De grap zit hem erin dat de massa per kerndeeltje voor middelzware atomen geringer is dan bij erg zware of erg lichte. Het totaal aantal kerndeeltjes blijft wel hetzelfde maar er verdwijnt toch massa. Dit komt vrij als energie.

[Mx. Alba]

Op donderdag 22 november 2001 11:02 schreef Fused het volgende:

[..]

Dat is helemaal niet wat het is. De verandering van die electronenbanen draagt nauwelijks bij aan de vrijkomende energie en bovendien is dat hele andere straling.

De rest van je verhaal is wat het is: de potentiele energie die 'over' is na de splitsing wordt door de vrijkomende neutronen afgevoerd, die het op hun beurt weer aan het water afgeven, waardoor het water gaat koken en je er energie mee op kan wekken.

Uh, nee. De warmte die vrijkomt wordt veroorzaakt door de snelheid van de twee kernen. De vrijkomende neutronen maken nauwelijks uit voor de warmteproductie - ze veroorzaken echter wel nieuwe splijtingen. Dat is namelijk die kettingreactie. Je schiet er één neutron in, en je krijgt warmte en twee of drie neutronen. Die twee of drie neutronen veroorzaken dan weer een splijting, waardoor je dan 4 tot 9 losse neutronen hebt, en weer, en weer.

[Confusion]

Reyn_Eaglestorm schreef:
Uh, nee. De warmte die vrijkomt wordt veroorzaakt door de snelheid van de twee kernen. De vrijkomende neutronen maken nauwelijks uit voor de warmteproductie - ze veroorzaken echter wel nieuwe splijtingen. Dat is namelijk die kettingreactie. Je schiet er één neutron in, en je krijgt warmte en twee of drie neutronen. Die twee of drie neutronen veroorzaken dan weer een splijting, waardoor je dan 4 tot 9 losse neutronen hebt, en weer, en weer.

Inderdaad, je hebt gelijk, de kernen voeren natuurlijk het grootste deel van de kinetische energie af; ze zijn tenslotte veel zwaarder. Ik was in de war.

[Verwijderd]

De grap zit hem erin dat de massa per kerndeeltje voor middelzware atomen geringer is dan bij erg zware of erg lichte. Het totaal aantal kerndeeltjes blijft wel hetzelfde maar er verdwijnt toch massa. Dit komt vrij als energie.

Dat is ook exact waarom je bij kleine elementen je twee deeltjes moet fuseren tot 1 deeltje.

[Zarc.oh]

Een x aantal protonen en neutronen binnen een atoomkern hebben een bepaalde bindings- (=potentiële) energie.
Na kernsplitseing zijn er een aantal, in dit geval 3, neutronen (zouden ook protonenen kunnen zijn) vrij gekomen en komt de bindingsenergie vrij in de vorm van elektromagnetische straling of kinetische energie...

edit:

Tijdens kernfusie ontstaat de netto volgende reactie:
4p(+) -> 2 he(2+) + 2 e(+) + 2 V(0)
oftwel:
p(+) -> n(0) + e(+) + V(0)
(=uud) -> (=udd) (=anti-d) (=u)
netto quarks:
Energie -> d + anti-d

en deze energie komt waarsch uit de het verval van de u -> u + d + anti-d

[Mx. Alba]

Op vrijdag 23 november 2001 01:16 schreef Zarc.oh het volgende:
Een x aantal protonen en neutronen binnen een atoomkern hebben een bepaalde bindings- (=potentiële) energie.
Na kernsplitseing zijn er een aantal, in dit geval 3, neutronen (zouden ook protonenen kunnen zijn) vrij gekomen en komt de bindingsenergie vrij in de vorm van elektromagnetische straling of kinetische energie...

edit:

Tijdens kernfusie ontstaat de netto volgende reactie:
4p(+) -> 2 he(2+) + 2 e(+) + 2 V(0)
oftwel:
p(+) -> n(0) + e(+) + V(0)
(=uud) -> (=udd) (=anti-d) (=u)
netto quarks:
Energie -> d + anti-d

en deze energie komt waarsch uit de het verval van de u -> u + d + anti-d

Die eerste formule klopt volgens mij niet?

En die allerlaatste genoemde formule moet natuurlijk u -> d + anti-d zijn.

[Zarc.oh]

Op vrijdag 23 november 2001 08:01 schreef Reyn_Eaglestorm het volgende:

[..]

Die eerste formule klopt volgens mij niet?

En die allerlaatste genoemde formule moet natuurlijk u -> d + anti-d zijn.

Eerste niet? 4 protonen fuseren tot 2 helium atomen, daarbij komen 2 anti elektronen en 2 elektronneutrino's vrij. Wat klopt er niet aan?
En de laatste klopt ook niet?
Kijk nog maar eens goed hieronder:
uud -> udd + anti-d + u

Links: 2x u, 1x d
Rechts: 2x u, 1x d PLUS anti-d + d (die elkaar opheffen)

Hoe kom jij er dan bij dat een u vervalt tot d + anti-d?
De lading klopt dan niet eens meer...
Kijk, zo klopt het wel:
u = 2/3
d = -1/3
Links: 2/3 + 2/3 - 1/3 = 1
Rechts: 2/3 - 1/3 -1/3 + 1/3 + 2/3 = 1

[Mx. Alba]

Op vrijdag 23 november 2001 12:01 schreef Zarc.oh het volgende:

[..]

Eerste niet? 4 protonen fuseren tot 2 helium atomen, daarbij komen 2 anti elektronen en 2 elektronneutrino's vrij. Wat klopt er niet aan?

Waar zijn de neutronen? Een Helium-atoom heeft namelijk minstens één neutron in de kern...

En de laatste klopt ook niet?
Kijk nog maar eens goed hieronder:
uud -> udd + anti-d + u

Links: 2x u, 1x d
Rechts: 2x u, 1x d PLUS anti-d + d (die elkaar opheffen)

Hoe kom jij er dan bij dat een u vervalt tot d + anti-d?
De lading klopt dan niet eens meer...
Kijk, zo klopt het wel:
u = 2/3
d = -1/3
Links: 2/3 + 2/3 - 1/3 = 1
Rechts: 2/3 - 1/3 -1/3 + 1/3 + 2/3 = 1

Nou, uud -> udd + anti-d + u
oftewel, u -> d + anti-d + u, als je die u en die d die aan beide kanten staan weglaat.

Maar als je het zo met de spins opschrijft klopt het wel. Gewoon te lang geleden denk ik...

[edit]
* Mx. Alba slaat zich voor zijn kop.

u -> d + anti-d + u oftewel u -> u. Het enige wat er gebeurt is dat er een d en een anti-d ontstaan.

Maar dat kost dus energie... Was did juist niet een reactie die energie zou moeten opleveren?

[7ouis]

Lekker boeiend

[Zarc.oh]

Op vrijdag 23 november 2001 14:09 schreef Reyn_Eaglestorm het volgende:

Waar zijn de neutronen? Een Helium-atoom heeft namelijk minstens één neutron in de kern...

Er ontstaan toch 2 neutronen...??
Oh, ik zie dat ik een vaudje heb gemaakt, er ontstaat maar 1 helium atoom met massagetal 4. Daarin zitten 2 neutronen en 2 protonen..

Nou, uud -> udd + anti-d + u
oftewel, u -> d + anti-d + u, als je die u en die d die aan beide kanten staan weglaat.

Maar als je het zo met de spins opschrijft klopt het wel. Gewoon te lang geleden denk ik...

[edit]
* Zarc.oh slaat zich voor zijn kop.

u -> d + anti-d + u oftewel u -> u. Het enige wat er gebeurt is dat er een d en een anti-d ontstaan.

Maar dat kost dus energie... Was did juist niet een reactie die energie zou moeten opleveren?

Ja, maar het fuseren levert dermate veel energie op dat er spontaan deeltjes ontstaan...

[Verwijderd]

Bij een kernsplijting veranderd de massa van een atoom en hierbij komt de energie vrij die eerst de kern bij elkaar hield maar nu overbodig is geworden door de massaverandering.

toch???



En dat zonder gekke berekeningen en gezijk over protonen, electronen, ect.

[Bananenplant]

Op donderdag 22 november 2001 19:15 schreef marcelvdpol het volgende:
De grap zit hem erin dat de massa per kerndeeltje voor middelzware atomen geringer is dan bij erg zware of erg lichte. Het totaal aantal kerndeeltjes blijft wel hetzelfde maar er verdwijnt toch massa. Dit komt vrij als energie.

Dat is ook exact waarom je bij kleine elementen je twee deeltjes moet fuseren tot 1 deeltje.

daar was toch een curve van? ik dacht dat ie vanaf waterstof heel hard omlaag ging... (energie als functie van massagetal)

en dat verschijnsel van die energie noem je "massadefect". (kan zijn dat ik niet goed gelezen heb en het al genoemd is)