Was passiert eigentlich bei Kernspaltung und Kernfusion?
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- Опубликовано: 15 окт 2024
- Viele von euch werden schon mal die Begriffe Kernspaltung und Kernfusion gehört haben. Kernspaltung meint die Spaltung von Atomkernen - das ist der Vorgang, mit dem in Kernkraftwerken Energie gewonnen wird. Bei der Fusion ist es genau umgekehrt: Hier verschmelzen Atomkerne miteinander.
Aber was passiert bei diesen beiden Vorgängen eigentlich genau, und warum wird dabei so viel Energie frei? Mehr hierzu erfahrt ihr in unserem Video!
Schreibe morgen ne physik arbeit.... danke, du hast es super erklärt;)
Dankeschön! Freut uns.
0:46 Sagt er da gerade wirklich, dass die Protonen "prositiv geladen" sind
@@sophiapre2701 glaub ja
@@sophiapre2701 stimmt ja?
@@sophiapre2701 sind sie doch
Jetzt ganz ganz ehrlich du rettest mein Leben.. ich kam auf die wundervolle Idee mit einer 4 auf dem Zeugnis meinen MSA Vortrag in Physik zu machen und um ehrlich zu sein habe ich die 4 nur bekommen weil der Lehrer mich halbwegs mag.. vielleicht bin ich einfach tiefbegabt aber ich verstehe wirklich absolut gar nichts in Physik und jetzt gucke ich hier dein Video und verstehe fast alles im Bezug auf kernfusion.. danke man
ich muss ein Referat über die Kernspaltung halten...Dank dir hab ich es jetzt gut verstehen können. super erklärt, Danke! :)
... Ich über Kernfusion XD
Ich über beides ^^
Abschlusspräsentation für morgen gerettet! Danke! Hat mir sehr gut weitergeholfen. Es wurde alles super erklärt. :)
Du hast das echt super einfach aber sehr informativ erklärt.
Auch mit netten Beispielen.
Ich schreibe zwar keine Physik Arbeit finde das Thema dennoch sehr interessant.
Auch Kernfusionskraftwerke sind, in der Theorie, eine tolle Sache. Wenn man sie denn umsetzen könnte. Mach weiter so
03:40 Nach der Fusion "werden zwei Protonen freigesetzt" - wandeln die sich nicht zu Neutronen um? In dem Bild hatten Sie ja dann auch 2 freigesetzte Neutronen und im Helium-Kern zwei Protonen und zwei Neutronen. Zudem stimmt ja auch die Ladungsbilanz nicht.
Der Fusionsprozess ist hier zugegebenermaßen vereinfacht und daher verkürzt dargestellt. Die Fusion von Wasserstoff zu Helium findet tatsächlich in mehreren Schritten statt: Zuerst verschmelzen zwei Protonen zu Deuterium, wobei ein Proton in ein Neutron umgewandelt wird (sozusagen analog zum Betazerfall). Anschließend verschmilzt ein weiteres Proton mit dem Deuterium und bildet ein Helium-3-Atom (2 Protonen + 1 Neutron). Zwei dieser Helium-3-Atome können wiederum ein Helium-4-Atom (2 Protonen + 2 Neutronen) bilden, wobei die beiden überschüssigen Protonen freigesetzt werden.
Super gemacht! Danke für die tollen Erklärungen!
Perfekt um an das Thema ranzukommen! Ganz gut das Thema für nen vortrag erstmal zu verstehen
Sehr sehr gut erklärt. Vielen Dank!
3:35 es braucht tatsächlich 6 Protonen, da 2 zu Neutronen zerfallen 2 im Kern bleiben und 2 frei werden
Der Fusionsprozess ist hier zugegebenermaßen vereinfacht und daher verkürzt dargestellt. Die Fusion von Wasserstoff zu Helium findet tatsächlich in mehreren Schritten statt: Zuerst verschmelzen zwei Protonen zu Deuterium, wobei ein Proton in ein Neutron umgewandelt wird (sozusagen analog zum Betazerfall). Anschließend verschmilzt ein weiteres Proton mit dem Deuterium und bildet ein Helium-3-Atom (2 Protonen + 1 Neutron). Zwei dieser Helium-3-Atome können wiederum ein Helium-4-Atom (2 Protonen + 2 Neutronen) bilden, wobei die beiden überschüssigen Protonen freigesetzt werden.
Sehr gut erklärt!!! Jetzt hab ich es endlich verstanden
Hab mal ne Frage zur Berechnung der Effizienz von so einer Fusion. Also in dem Viseo wurde ja unter anderem gesagt, dass die Fusion aus 1g Deuterium und Tritium so viel Strom Produziert, wie 12t Steinkohle (03:55). Wie berechnet ihr das? Habt ihr dafür einen bestimmten Wert für das Fusionsprodukt angenommen oder braucht man das gar nicht.. Bin echt verwirrt, bitte helft mir! ^^
Hallo Nexo und vielen Dank für deine Frage. Mit einem einfachen Rechenschritt lässt sich das nicht umrechnen, daher fällt unsere Antwort etwas länger aus:
Bei der Fusion von Deuterium und Tritium entstehen unter Freisetzung von Energie ein Helium-Kern und ein Neutron (D + T → He + n + E). He und n tragen jeweils einen Teil dieser freiwerdenden Energie von 17,6 MeV als Bewegungsenergie. Die verschiedenen nuklearen Bindungsenergien pro Kernteilchen in D und T auf der einen und He auf der anderen Seite sind dabei die Quelle für die freiwerdende Energie. Die in der für die Atom-, Kern- und Teilchenphysik gebräuchlichen Energieeinheit „Elektronenvolt“ (bzw. hier „Megaelektronenvolt“) angegebene Energie lässt sich in die gebräuchlichere Einheit „Joule“ umrechnen, wobei für die Umrechnung 1 eV = 1,60E-19 J gilt. Daraus ergeben sich 2,82E-12 J pro Reaktion D+T.
Um die Anzahl an Reaktionen und damit die freiwerdende Energie von einem Gramm D+T-Gemisch zu ermitteln, muss die Masse der beiden Ausgangsstoffe berücksichtigt werden: Ein Deuteriumkern hat eine Masse von 3,34E-24 g, ein Tritiumkern eine Masse von 5,01E-24 g. Dividiert man die Gesamtmasse durch die einfache Summe der Ausgangsstoffe, ergibt sich eine Anzahl von 1,1975E+23 möglichen Reaktionen. Dies entspricht der Anzahl jeder der beiden Teilchensorten, die laut Reaktionsgleichung D + T = → He + n als gleich anzusetzen ist. Die Anzahl der möglichen Reaktionen wird abschließend mit der Energie aus einer einzelnen Fusionsreaktion multipliziert, was zu einer Gesamtenergie von 2,82E-12 J pro Reaktion x 1,1975E+23 Reaktionen = 3,377E+11 J führt.
Jetzt zur Steinkohle: Das Verbrennen von Kohle (C + O2 → CO2) setzt chemische Bindungsenergie frei. Steinkohle etwa hat einen Brennwert von 2,93E+07 J/kg (Steinkohleeinheit, also ein spezifischer, massebezogener Brennwert). Teilt man nun die 3,377E+11 J , also die zuvor ermittelte Gesamtenergie der Kernfusion eines Gramms D+T-Gemisch, durch die Steinkohleeinheit, ergibt sich eine Masse von ca. 12 t Steinkohle.
@@GRSmbH Vielen Dank :D Hätte nicht gedacht, dass das so kompliziert ist, aber habe es jetzt einigermaßen verstanden. Werde ich auf jeden Fall in meine Facharbeit mit einbringen! (Über die Kernfusion als Alternative zu erneuerbaren Energien :P)
super erklärt, was passiert denn in einem AKW mit den entstandenen Stoffen nach der Kernspaltung?
Hallo Jonas,
vielen Dank für dein Lob, das freut uns! Zu deiner Frage:Während des Betriebs entstehen in den Brennstäben durch dieSpaltung des Kernbrennstoffs (das ist i. d. Regel Uran-235) sog. Spaltprodukte. Das sind ebenfalls radioaktive Stoffe, z. B. Cäsium-137 oder Iod-133. Je nach Halbwertszeit (dazu findest Du bei uns auch ein Video) zerfallen die Spaltprodukteihrerseits, während die Brennstäbe bzw. Brennelemente noch im Reaktor sind. Einige der Spaltprodukte senden beim Zerfall vergleichsweise hohe Gamma- oder Betastrahlung aus. Deshalb kann man sich ungeschützt zwar neben einem„frischen“, also noch nicht im Reaktor bestrahlten Brennelement aufhalten, nicht aber neben einem, in dem sich infolge der Kernspaltung im Reaktor Spaltprodukte gebildet haben - diese „benutzten“ Brennelemente strahlen sehr stark.
Nachdem ein Brennelement im Reaktor eingesetzt wurde, muss es schließlich als hochradioaktiver Abfall entsorgt werden.Konkret wird es nach der Entnahme aus dem Reaktor zunächst einige Jahre (in der Regel ca. 4 - 5) in das sog. Abklingbeckendes Atomkraftwerks gelagert. Diese Abklinglagerung ist notwendig, weil das Brennelement direkt nach der Entnahme ausdem Reaktor noch zu viel Wärme erzeugt, um in einen Castor-Behälter geladen werden zu können. Diese Wärme entstehtaus dem Zerfall der Spaltprodukte - deshalb spricht man auch von Nachzerfallswärme oder Nachzerfallsleistung. Wenn die Wärmeleistung ausreichend abgesunken ist, werden die Brennelemente in Castor-Behälter verladen und inein Zwischenlager am Standort des jeweiligen Atomkraftwerks gebracht. Dort (oder vielleicht später in einem anderenZwischenlager) müssen sie verbleiben, bis ein Endlager für hochradioaktive Abfälle errichtet ist - das wird aber noch mindestens einige Jahrzehnte dauern.
soo stark erklärt danke :)
Merci monsieur :)
Ist das wirklich durch den Aufprall 1:10 ?
Die Neutronen müssen ja möglichst langsam sein damit sie "eingefangen "werden und der Kern instabil wird und sich spaltet oder nicht
Woher kommen bei der Kernfusion die zwei Protonen im Helium Kern wenn die beiden Protonen doch ausgestoßen werden und was ist mit den Elektronen????
Hallo Abraham, vielen Dank für Deine Frage (und natürlich für´s Zuschauen). Wenn wir Deine Frage richtig verstehen, beziehst Du Dich auf die Fusions-Reaktion, die in der Sonne abläuft: Aus ursprünglich vier einzelnen Wasserstoff-Atomkernen - also Protonen - werden ein Helium-Atomkern mit zwei Protonen und zwei freie Protonen (im Video ab 3:33). Dieser Prozess wird auch „Wasserstoffbrennen“ oder „Proton-Proton-Reaktion“ genannt und läuft eigentlich in drei Schritten ab, die wir zur Vereinfachung zusammengefasst haben (im Detail findest Du das z. B. hier erläutert: de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffbrennen).
Die Elektronen spielen bei der Kernfusion im Prinzip keine wesentliche Rolle. Vereinfacht gesagt, entsteht durch den hohen Druck und die enorme Hitze ein sogenanntes Plasma. Dieses gasförmige Plasma ist ionisiert, d. h. die Atome werden in die Atomkerne einerseits und die ursprünglich dazugehörigen Elektronen aufgetrennt, liegen dann also separat vor (das geht auch mit Molekülen). Die Fusion findet dann nur zwischen den Atomkernen statt.
Danke für deine Antwort👍🏼
Vielen Darm für das Video
Aber woher kommt das erste Neutron bei der Kernspaltung
sehr weise Frage mein Herr
danke mois
Habt ihr bei Insel 12 schon Vollakkord Fero? Und ist Neagoe auch dabei?
Die starke Wechselwirkung ist doch die Kraft zwischen den Quarks in den Protonen wie Neutronen, oder?
@@GRSmbH Vielen Dank für ihre Antwort. Ich werde gleich mal bei denen vorbeischauen.
Super gut erklärt! vielen dank für das Video
Brudi da fehlt der Tunneleffekt (Quantenmechanik)... der Druck und die Temperatur in der Sonne reichen nicht aus um den "Zaun" zu durchbrechen.
Super erklärt!!! Danke😌
Wenn Super erklärt alle relevanten Prozesse weggelassen und stark fast falsch zu vereinfachen heißt dann hast du Recht ;)
Top!
Bestes Video dazu🖒🖒🖒🖒
super video xD!!!!😍😍🥰🥰🥰
richtig gut
danke ich liebe euch hat so geholfen
echt gut erklärt
1:11 etwas wenig elektronen bei so eiem Kern😂😂😂
😂😂😂😂
Danke Danke Danke! Endlich hab ich's verstanden! :DDD
Wohl eher nicht bei dem Video
Ehrenmann
Perf bruder😘
wow, so viele kleine inhaltliche fehler... ich würde dafür 0 NP bekommen wenn ich das so in einer arbeit schreiben würde -.-
Hallo DuDa SebRem, in unseren Erklär-Videos wollen wir komplexe Themen, Begriffe oder Sachverhalte aus unserer Arbeitswelt anschaulich und für ein breites Publikum verständlich darstellen. Uns würde sehr interessieren, welche inhaltlichen Fehler Du meinst. Schreib´ uns doch kurz. Viele Grüße aus der GRS
endlich mal was gelernt-puh😓😓
Applaus, Kernfusion falsch erklärt, ihr erfindet hier 2 Neutronen😅
Die Neutronen sind nicht direkt erfunden aber der Prozess wird hier generell falsch erklärt insgesamt ist die Angabe theoretisch korrekt aber sau blöd und dumm vereinfacht
Die Neutronen sind nicht wirklich "ungeladen" sie sind gleichermaßen positiv und negativ geladen und was passiert wenn 1 auf -1 trifft? Richtig 0 also sind sie theoretisch gesehen schon geladen jedoch neutral. So wurde es jedenfalls mir erklärt und der Lehrer lügt ja nie 😂😂😂
hallo mein name ist yannick
Leon Cindric und es juckt keinen
Physikalisch sehr schlecht erklärt
Richtig scheiße erklärt.
eroenue
Dan bist hoffnungslos dumm.
bin ein hacker bra
Leon Cindric Nein bist du nicht