Der Atomkern

Der Atomkern Proton (p): mp = 1,6726 10-27

kg

Neutron (n): mn = 1,6749 10-27

kg

Der Atomkern Proton (p): mp = 1,6726 10-27

kg

Neutron (n): mn = 1,6749 10-27

kg

Z(p) + N(n) = M ("Massezahl" = Anzahl der Nukleonen)

Der Atomkern Proton (p): mp = 1,6726 10-27

kg

Neutron (n): mn = 1,6749 10-27

kg

Z(p) + N(n) = M ("Massezahl" = Anzahl der Nukleonen)

Der Atomkern Proton (p): mp = 1,6726 10-27

kg

Neutron (n): mn = 1,6749 10-27

kg

Z(p) + N(n) = M ("Massezahl" = Anzahl der Nukleonen)

3 Isotope des Kohlenstoffs

12C 13C 14C99 % 1 % 2*10-12

Der Atomkern Proton (p): mp = 1,6726 10-27

kg

Neutron (n): mn = 1,6749 10-27

kg

Z(p) + N(n) = M ("Massezahl" = Anzahl der Nukleonen)

3 Isotope des Kohlenstoffs

12C 13C 14C99 % 1 % 2*10-12

T1/2 = 5730 a C14-Altersbestimmung

Der Atomkern Proton (p): mp = 1,6726 10-27

kg

Neutron (n): mn = 1,6749 10-27

kg

Z(p) + N(n) = M ("Massezahl" = Anzahl der Nukleonen)

Kernreaktion14

N + n 14

C + p

Kernreaktion14

N + n 14

C + p

14N (n,p)

14C

Kernreaktion14

N + n 14

C + p

14N (n,p)

14C

Lord Ernest Rutherford1871 - 1937

N(t) = N0e-t/

N(t) = N0e-t/

Aktivität: A = dN/dt = N/

N(t) = N0e-t/

Aktivität: A = dN/dt = N/ 1 Zerfall / Sekunde = 1 Bq (Becquerel)

Henri Becquerel1852 - 1908

N(t) = N0e-t/

Aktivität: A = dN/dt = N/ 1 Zerfall / Sekunde = 1 Bq (Becquerel)

T1/2 = ln2 0,7

Henri Becquerel1852 - 1908

Radioaktive Strahlung

Radioaktive Strahlung

4He

2+v 10

7 m/s (Helium-Kerne)

Radioaktive Strahlung

4He

2+v 10

7 m/s (Helium-Kerne)

e-, e

+v 10

8 m/s (Elektronen, Positronen)

Radioaktive Strahlung

4He

2+v 10

7 m/s (Helium-Kerne)

e-, e

+v 10

8 m/s (Elektronen, Positronen)

Photon 10-12

m (Gamma-Quanten)

Radioaktive Strahlung

4He

2+v 10

7 m/s (Helium-Kerne)

e-, e

+v 10

8 m/s (Elektronen, Positronen)

Photon 10-12

m (Gamma-Quanten)

-n p + e

- + ' T1/2 = 887 s

Neutrino und Elektron sind Leptonen

Radioaktive Strahlung

4He

2+v 10

7 m/s (Helium-Kerne)

e-, e

+v 10

8 m/s (Elektronen, Positronen)

Photon 10-12

m (Gamma-Quanten)

-n p + e

- + ' T1/2 = 887 s

Neutrino und Elektron sind Leptonen

- 14C

14N + e

- + ' T1/2 = 5730 a

Radioaktive Strahlung

4He

2+v 10

7 m/s (Helium-Kerne)

e-, e

+v 10

8 m/s (Elektronen, Positronen)

Photon 10-12

m (Gamma-Quanten)

-n p + e

- + ' T1/2 = 887 s

Neutrino und Elektron sind Leptonen

- 14C

14N + e

- + ' T1/2 = 5730 a

+

11C

11B + e

+ +

Radioaktive Strahlung

4He

2+v 10

7 m/s (Helium-Kerne)

e-, e

+v 10

8 m/s (Elektronen, Positronen)

Photon 10-12

m (Gamma-Quanten)

-n p + e

- + ' T1/2 = 887 s

Neutrino und Elektron sind Leptonen

- 14C

14N + e

- + ' T1/2 = 5730 a

+

11C

11B + e

+ +

236U

232Th +

4He

2+ (Tunneleffekt)

Potentialtrichter des Elektrons im Kernfeld, Coulombanziehung

Potentialtrichter des Elektrons im Kernfeld, Coulombanziehung

Potentialtrichter des Protons im Kernfeld, Coulombabstoßung

Potentialtopf des Kerns, verursacht durch Kernkraft >> Coulombkraft (für fm-Abstände)

Potentialtopf des Kerns, verursacht durch Kernkraft >> Coulombkraft (für fm-Abstände)

Potentialtopf des Kerns, verursacht durch Kernkraft >> Coulombkraft (für fm-Abstände)

Energie wird frei bei Spaltung schwerer Kerne (Z > 26, Eisen)

Fritz Straßmann Otto Hahn 1902 - 1980 1879 -1968

Energie wird frei bei Spaltung schwerer Kerne (Z > 26, Eisen)

Fusion3H +

2H

4He + n + 17,6 MeV

Energie wird frei bei Spaltung schwerer Kerne (Z > 26, Eisen)

Fusion3H +

2H

4He + n + 17,6 MeV

Energie wird frei bei Fusion leichter Kerne (Z < 26, Eisen)

Energie wird frei bei Spaltung schwerer Kerne (Z > 26, Eisen)

Fusion3H +

2H

4He + n + 17,6 MeV

Energie wird frei bei Fusion leichter Kerne (Z < 26, Eisen)

Energie wird frei bei Spaltung schwerer Kerne (Z > 26, Eisen)

6 1023

mol-1

104 mol 20 10

6 eV 1,6 10

-19 J/eV = 2 10

16 J = 5 10

6 MWh

1 kg Trinitrotoluol (TNT): 4 106 J

6 1023

mol-1

104 mol 20 10

6 eV 1,6 10

-19 J/eV = 2 10

16 J = 5 10

6 MWh

1 kg Trinitrotoluol (TNT): 4 106 J

Brennstoffzyklus der Sonne (107 K)

Brennstoffzyklus der Sonne (107 K)

6 1023

mol-1

104 mol 20 10

6 eV 1,6 10

-19 J/eV = 2 10

16 J = 5 10

6 MWh

1 kg Trinitrotoluol (TNT): 4 106 J

Brennstoffzyklus der Sonne (107 K)

Auf der Erde kommen 1010 Neutrinos / cm2s an

6 1023

mol-1

104 mol 20 10

6 eV 1,6 10

-19 J/eV = 2 10

16 J = 5 10

6 MWh

1 kg Trinitrotoluol (TNT): 4 106 J

Brennstoffzyklus der Sonne (107 K)

Auf der Erde kommen 1010 Neutrinos / cm2s an

In alten Sternen: 108 K:

4He +

4He +

4He

12C

6 1023

mol-1

104 mol 20 10

6 eV 1,6 10

-19 J/eV = 2 10

16 J = 5 10

6 MWh

1 kg Trinitrotoluol (TNT): 4 106 J

Brennstoffzyklus der Sonne (107 K)

Auf der Erde kommen 1010 Neutrinos / cm2s an

In alten Sternen: 108 K:

4He +

4He +

4He

12C

109 K:

12C +

12C

20Ne +

4He

6 1023

mol-1

104 mol 20 10

6 eV 1,6 10

-19 J/eV = 2 10

16 J = 5 10

6 MWh

1 kg Trinitrotoluol (TNT): 4 106 J

Brennstoffzyklus der Sonne (107 K)

Auf der Erde kommen 1010 Neutrinos / cm2s an

In alten Sternen: 108 K:

4He +

4He +

4He

12C

109 K:

12C +

12C

20Ne +

4He

In Supernovae: Synthese schwerer Elemente (Z > 26)

6 1023

mol-1

104 mol 20 10

6 eV 1,6 10

-19 J/eV = 2 10

16 J = 5 10

6 MWh

1 kg Trinitrotoluol (TNT): 4 106 J