IJzer in de astronomie

[Rey Nemaattori]

Bindings Energieen

Volgens deze grafiek is de bindingsenergie van ijzer het grootst om en ijzer atoom te splijten of fuseren is dus meer energie nodig dan dat het oplevert.

Betekent dit dan dat het universum over miljarden jaren alleen(naja voor een groot deel iig) maar uit ijzer bestaat?(ie. door kernfusie in sterren etc)

[ Voor 7% gewijzigd door Rey Nemaattori op 20-03-2003 09:38 ]

[Lord Daemon]

Nee, zeker niet. Waterstofwolken met een lage dichtheid, die overal in het heelal zijn, zullen niet snel tot sterren samentrekken, en dus zal de waterstof nooit fuseren. Objecten als bruine dwergen (hele kleine en koele 'sterren') kennen ook geen kernfusie, en houden zo waterstof behouden. Daarnaast fuseert maar een zeer klein deel van een normale ster tot ijzer; veruit het grootste deel blijft waterstof, en het meeste van de rest helium. Hoewel de ijzerhoeveelheid in het universum nog lang zal toenemen, zal nooit alles uit ijzer bestaan. Voordat dat punt bereikt is is stervorming allang opgehouden, vermoed ik.

[Robin]

Je leest de grafiek verkeerd: een fusie/splijting naar ijzer levert de meeste energie op. Als je dus bijvoorbeel ²³⁵U neemt en splijt/fuseert deze naar ijzer, levert dit energie op. Als je gaat splijten/fuseren van ijzer naar uranium moet je er net energie instoppen. De meeste energie verkrijg je door ¹H (waterstof) te fuseren naar ijzer, en dat is wat gebeurt in sterren .

[Lord Daemon]

Robin Vreuls schreef op 20 March 2003 @ 11:09:
Je leest de grafiek verkeerd: een fusie/splijting naar ijzer levert de meeste energie op. Als je dus bijvoorbeel ²³⁵U neemt en splijt/fuseert deze naar ijzer, levert dit energie op. Als je gaat splijten/fuseren van ijzer naar uranium moet je er net energie instoppen. De meeste energie verkrijg je door ¹H (waterstof) te fuseren naar ijzer, en dat is wat gebeurt in sterren .

Hij zegt toch precies wat jij ook zegt?

[FCA]

Het is deels correct, alleen zet het heelal waarschijnlijk te snel uit om alles te laten fuseren. Verder zal er massa samenvallen tot zwarte gaten. Ook is het niet bekend of ijzer eigenlijk wel stabiel is. Er wordt vermoed dat protonen zelf instabiel zijn, weliswaar met gigantische halfwaarde tijden, en dat dus alles uiteindelijk zal vervallen tot electronen, positronen, neutrino's en fotonen.

[Rey Nemaattori]

Robin Vreuls schreef op 20 March 2003 @ 11:09:
Je leest de grafiek verkeerd: een fusie/splijting naar ijzer levert de meeste energie op. Als je dus bijvoorbeel ²³⁵U neemt en splijt/fuseert deze naar ijzer, levert dit energie op. Als je gaat splijten/fuseren van ijzer naar uranium moet je er net energie instoppen. De meeste energie verkrijg je door ¹H (waterstof) te fuseren naar ijzer, en dat is wat gebeurt in sterren .

Kernfusie houd dus op bij ijzer, and so does kernsplijting
Als je dus alle energie uit het universum zou halen zou je in theorie dus een grote brok ijzer overhouden.(ff geen rekening houden met kinetische energieen en uitdij-ing enzo)

[ Voor 15% gewijzigd door Rey Nemaattori op 20-03-2003 13:23 . Reden: Soz voor de foute topic titel, tis mun allereerste topic start ]

[Verwijderd]

FCA schreef op 20 maart 2003 @ 12:26:
Er wordt vermoed dat protonen zelf instabiel zijn, weliswaar met gigantische halfwaarde tijden, en dat dus alles uiteindelijk zal vervallen tot electronen, positronen, neutrino's en fotonen.

Dat heb ik ook weleens gehoord, maar waarnaar vervallen ze dan. Naar zéér hoog energetische fotonen of een neutron en een positron. Vrije neutronen schijnen toch ook een halfwaardetijd te hebben en dan vervallen ze naar protonen en elektronen.

[Verwijderd]

Dat er met ijzer geen fusie mogelijk is voorkomt niet dat er wat met die massa wat anders kan gebeuren; zwaartekracht blijft gewoon z'n werk doen, dus uiteindelijk zal veel vh ijzer in zwarte gaten worden opgenomen, en dan is het geen ijzer meer.

Zoals al opgemerkt: het is niet duidelijk of uiteindelijk -alle- materie in zwarte gaten zal verdwijnen, of dat de uitdijing vh heelal dat zal voorkomen.

[FCA]

Verwijderd schreef op 20 maart 2003 @ 13:27:
[...]
Dat heb ik ook weleens gehoord, maar waarnaar vervallen ze dan. Naar zéér hoog energetische fotonen of een neutron en een positron. Vrije neutronen schijnen toch ook een halfwaardetijd te hebben en dan vervallen ze naar protonen en elektronen.

Nou, lading en electron getal moet behouden zijn, dus het zal wel iets zijn als een positron (=anti-electron), een electron-neutrino, en een hele hoop energie (in de vorm van kinetische energie of fotonen). Of natuurlijk een anti-muon + muon-neutrino + energie (tau-deeltje kan niet, is zwaarder dan een proton). Of i.p.v. de energie een stel mesonen (deeltjes van 1 quark en 1 anti-quark). Het interessante hieraan is dat Baryon getal (baryonen zijn deeltjes als protonen en neutronen) hier niet behouden blijft.
Een neutron vervalt inderdaad na enkele minuten.

[ Voor 21% gewijzigd door FCA op 20-03-2003 16:16 ]

[Rey Nemaattori]

Wat is het verschil tussen een gewone neutrino & een elektron-neutrino. En WTF zijn Muonen?

* Rey Nemaattori kan hier nog wel wat leren >)

[ Voor 19% gewijzigd door Rey Nemaattori op 20-03-2003 17:08 . Reden: am i a dumbass? ]

[Verwijderd]

Wat is het verschil tussen een gewone neutrino & een elektron-neutrino. En WTF zijn Muonen?

Een "gewoon neutrino" is over het algemeen het deeltje dat elektron-neutrino genoemd wordt.

Het elektron heeft nog twee zwaardere familieleden, het muon en het tauon. Een muon is dus een deeltje dat sterk op een elektron lijkt, maar veel zwaarder is. Dit deeltje is overigens niet erg stabiel. En net zoals het elektron vergezeld gaat van een elektron-neutrino, wordt het muon vergezeld door een muon-neutrino.

[Verwijderd]

Verwijderd schreef op 20 maart 2003 @ 17:15:
[...]


Een "gewoon neutrino" is over het algemeen het deeltje dat elektron-neutrino genoemd wordt.

Het elektron heeft nog twee zwaardere familieleden, het muon en het tauon. Een muon is dus een deeltje dat sterk op een elektron lijkt, maar veel zwaarder is. Dit deeltje is overigens niet erg stabiel. En net zoals het elektron vergezeld gaat van een elektron-neutrino, wordt het muon vergezeld door een muon-neutrino.

Elektron-neutrino's lijken zelfs zó veel op tau- en muon-neutrino's dat ze in elkaar 'over kunnen gaan/veranderen'. Een neutrino schommelt als het ware tussen deze drie vormen (tau, muon en elektron), wat ook meteen bewijst dat een neutrino een massa heeft. Dit wordt 'oscillatie' genoemd.



Tot 1998 had men al vele pogingen gedaan om neutrino's op te vangen, maar uit alle resultaten bleek dat dat het aantal neutrino’s dat de aarde bereikte (de neutrinoflux) in werkelijkheid veel lager was dan aangenomen. Men vond waarden variërend van 30% tot 70% van de verwachte waarde. Dit werd ook wel SNP (Solar Neutrino Problem) genoemd.
In 1998 werd echter in Japan een interessante ontdekking gedaan met de Super-Kamiokande neutrinodetector: een grote tank gevuld met 50000 ton zeer zuiver water geplaatst in een mijn. Wanneer een neutrino, ongeacht de soort, reageert met dit water, zullen er zwakke lichtflitsjes optreden. Deze worden opgevangen door 11200 fotosensoren in de tank. Uit dit experiment werd de verwachte neutrionflux wél gevonden.
Bij voorgaande experimenten (met galliumtrichloride, v + 71Ga --> 71Ge + e-, of perchloorethyleen, v + 37Cl --> 37Ar + e-) reageerden enkel de elektron-neutrino's. De andere twee 'broertjes' hadden geen interactie met deze stoffen, in tegenstelling tot het Super-Kamiokande experiment waarbij dit wel het geval was. Aangezien er bij de kernfusiereacties in de zon enkel elektron-neutrino's ontstaan, was de enige mogelijkheid dat een deel van deze elektron-neutrino's overgingen/veranderden in een ander soort, bijvoorbeeld in de atmosfeer.

Hier kun je de aankondiging van het Japanse resultaat lezen