Physik: Wie viel Energie wird frei

Question

Hallo Leute

kann mir vielleicht jemand hier helfen?

Ein Pu-239 Kern wird mit einem neutron beschossen. Es entstehen Ba-144 uns Sr-94.

a beschreibe die Reaktionsgleichung

b berechne wie viel Energie bei der Spaltung frei wird. Welche Daten werden benötigt?

Danke schon jetzt☺

Answer 1

Salut hollister,

zu a)

Diese allseits bekannte Reaktionsgleichung hättest du aber auch selbst mal heraussuchen können :).

Interessanter ist b)

Hierfür benötigst du zunächst alle Atommassen der beteiligten Elemente, die du in jedem Chemiebuch findest:

Pu-239 → 239,05215u

Neutron → 1,008665u

Ba-144 → 143,92295u

Sr-94 → 93,915361u

Über den Massendefekt habt ihr gesprochen ? Ansonsten frage nach.

Δm = 239,05215u + 1,008665u - 143,92295u - 93,915361u - 2 * 1,008665u = 0,205174u.

Umrechnen in kg ergibt:

(1u = 1,66053892 * 10^-27kg)

0,205174u * 1,66053892 * 10^-27kg = 3,406994124 * 10^-28kg.

Gemäß nun der Äquivalenz zwischen Masse und Energie gilt nach Einstein:

E = m * c²

E = 3,406994124 * 10^-28kg * c² = 3,066294711 * 10^-11J.

(1J = 6241509647120,4 MeV.)

Somit haben wir eine bei dieser Kernspaltung freiwerdende Energie von:

(3,066294711 * 10^-11 * 6241509647120,4 =) 191, 873 MeV

Liebe Grüße :)

Comments

Vielen Dank wie kommt man auf 3,066...J?

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Bekannte Masse * Lichtgeschwindigkeit zum Quadrat.

(Lichtgeschwindigkeit beträgt 300 000 000 m/s.)

Oder meintest du die Einheiten für E = mc², die natürlich schon stimmig sein müssen ?

[E] = J = kgm² / s²

[m] = kg

[c] = m / s

kgm² / s² = kgm² / s²

Harmoniert also alles wunderbar ;).

War jetzt deine Frage dabei ?

Answer 2

Hallo hollister

²³⁹₉₄Pu   +  1  ¹₀n   →   ¹⁴⁴₅₆Ba  +  ⁹⁴₃₈Sr  +  2  ¹₀n

Du benötigst die mittleren Kernbindungsenergien/Nukleon   E_Pu ,  E_Ba  und  E_Sr

        (genaue Zahlen finde ich im Moment nicht)   

Bei der Spaltung wird dann die Energie

(239+1) *  E_Pu  -  (144 *  E_Ba  + 94 * E_Sr )    frei.

Gruß Wolfgang

Comments

Hoppela, das Elementsymbol für Strontium ist Sr, nicht Str :).

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Hallo Sophie, dein Wunsch war mir Befehl :-)

Habe es korrigiert.

Bin mir ziemlich sicher, dass in der Aufgabenstellung irgendwann Str stand und ich mich über die 3 Buchstaben gewundert habe.

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Ich wüsste nicht, dass der Fragesteller irgendetwas verändert hätte.

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Vielen Dank für deine Hilfe.

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immer wieder gern :-)