P 144: Es tropft...

 23.3 Modelle vom Atomkern

Wir wollen hier nur grundlegende Aspekte ansprechen.

Weitergehende Informationen:

Modelle des Atomkerns

23.3.1 Tröpfchenmodell

Einen wesentlichen Beitrag zum Tröpfchenmodell hat der deutsche Physiker Carl friedrich v. Weizsäcker (1912 - 2007) geleistet (Sein Bruder Richard war unser Bundespräsident).

Er wollte ursprünglich Philosoph werden, sein Philosophieprofessor legte ihm aber nahe, erst einmal Physik zu studieren, damit er nicht nur phantasievoll über alles redet.

Das tat er, wurde Professor für Kernphysik, habilitierte dann in Philosophie und leitete ein großes philosophisches Institut.

In seinem Lebenswerk  befasste er sich mit der Interpretation der relativistischen Quantentheoire ("Ure" als Ur-Alternativen).

Er entwickelte eine Formel, die die Bindungsenergie eines Atomkerns in Analogie zu einem Wassertropfen beschreibt.

Protonen und Neutronen werden durch die Kernkraft zusammengehalten, es gibt sogar eine Oberflächenspannung.

Damit kann man die Bindeenergie pro Nukleon berechnen. Sie beschreibt, wie stark ein Nukleon an den Kern gebunden ist. 

 

 

 

 

nach wikipedia common

In dem Graph erkennen wir:

- Durch Kernfusion erhält man bis Eisen immer stärker gebundene Atomikerne, d.h. es ist Energie freigesetzt worden. Neu angebundene Nukleonen "fallen" durch die Kernkraft auf den Kern herunter. Dabei wird Energie freigesetzt wie in einem Wasserkraftwerk in den Alpen.

Die Kernfusion wird einmal die klimaneutrale Energieversorgung der Menschheit sicherstellen.

- Sehr schwere Atomkerne setzen Energie dadurch frei, dass sie sich in leichtere, stärker gebundene Kerne zerspalten. Das liefert den Treibstoff für Kernkraftwerke.

sws landshut

 - Elemente mit Nukleonenzahl 4 (He), 12 (C), 16 (O), 20 (Ne) sind etwas stabiler. Sie entstehen im Inneren der Sterne deshalb besonders häufig.

Beryllium Be mit der Nukleonanzahl 8 ist eine Ausnahme, das ist besonders instabil. Es zerfällt sofort wieder in zwei Heliumkerne. Deswegen konnte sich Kohlenstoff beim Urknall nicht bilden. Das Universum ar zu schmnell zu verdünnt....Nur im Inneren besonders massereicher Sterne können schnell genug hintereinander drei Helium-Atomkerne zu C fusionieren.

Ein Glück für uns!

 

wikicommon