Kernbindungsenergie

Kernbindungsenergiekurve

Die Bindungsenergiekurve wird erhalten, indem die gesamte Kernbindungsenergie durch die Anzahl der Nukleonen dividiert wird. Die Tatsache, dass es einen Peak in der Bindungsenergiekurve im Stabilitätsbereich in der Nähe von Eisen gibt, bedeutet, dass entweder das Aufbrechen schwererer Kerne (Spaltung) oder das Kombinieren leichterer Kerne (Fusion) zu Kernen führt, die enger gebunden sind (weniger Masse pro Nukleon).

Die Bindungsenergien von Nukleonen liegen im Bereich von Millionen Elektronenvolt im Vergleich zu zehn eV für Atomelektronen. Während ein Atomübergang ein Photon im Bereich weniger Elektronenvolt emittieren könnte, vielleicht im sichtbaren Lichtbereich, Kernübergänge können Gammastrahlen mit Quantenenergien im MeV-Bereich emittieren.

Die Eisengrenze

Der Aufbau schwererer Elemente in den Kernfusionsprozessen in Sternen ist auf Elemente unterhalb von Eisen beschränkt, da die Fusion von Eisen Energie subtrahieren würde, anstatt sie bereitzustellen. Eisen-56 ist in stellaren Prozessen reichlich vorhanden und hat eine Bindungsenergie pro Nukleon von 8.8 MeV ist es das dritthäufigste der Nuklide. Seine durchschnittliche Bindungsenergie pro Nukleon wird nur von 58Fe und 62Ni überschritten, wobei das Nickelisotop das am engsten gebundene der Nuklide ist.

Kurve der nuklearen Bindungsenergie Nukleare Bindungsenergie Fusionsbeispiel Spaltbeispiel

Die am engsten gebundenen Kerne

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