Berechne den Massendefekt des \[{}_2^4He\]-Kerns. \[{m_K}(_2^4He) = 4,001506179u\]
Berechne die mittlere Bindungsenergie pro Nukleon für das Isotop \[^{56}Fe\] \[{m_A}(_{26}^{56}Fe) = 55,934936u\]
Beim Berechnen von Bindungsenergien wird häufig mit dem Wert 1u⋅c² in der Maßeinheit eV gerechnet. Geben Sie diesen Wert an.
Wie viel Energie benötigt man, um 1,0 kg Heliumatome (bzw. 1,0 kg Heliumkerne) vollständig in die atomaren Bestandteile zu zerlegen? Gib die Energie sowohl in der Einheit J als auch in der Einheit kWh an!
Bestimmen Sie aus dem Diagramm die Energie in MeV, die erforderlich ist, um einen He4-Atomkern bzw. einen He3-Atomkern vollständig in seine einzelnen Bestandteile zu zerlegen.
Wie viel Energie benötigt man, um von einem He4-Atomkern ein Neutron zu entfernen? Verwenden Sie zur Lösung der Aufgabe die Ergebnisse aus Aufgabe 5.
In der Sonne findet folgende Kernreaktion statt:\[_2^3He + {}_2^3He \to {}_2^4He + {}_1^1p + {}_1^1p\]Begründen Sie mit den Ergebnissen aus 5) und 6), dass bei dieser Reaktion Energie frei wird und geben Sie diese Energie in MeV an!
Das Diagramm veranschaulicht, dass man durch Fusion von leichten Kernen zu schweren Kernen Energie gewinnen kann. Erläutern Sie das!
\[{}_0^1n + {}_{92}^{235}U \to {}_{92}^{236}U \to {}_{56}^{144}Ba + {}_{36}^{89}Kr + 3 \cdot {}_0^1n\]
| U235 | 234,9934673 u |
| Ba144 | 43,8922366 u |
| Kr89 | 88,8980873 u |
| Atomare Masseneinheit | 1u | 1.660 539 066 60 × 10-27 kg | |
| Planck constant | h | 6.626 070 15 × 10-34 J·Hz-1 | |
| Avogadro constant | NA | 6.022 140 76 × 1023 mol-1 | |
| elementary charge | e | 1.602 176 634 × 10-19 C | |
| speed of light in vacuum | c | 299 792 458 m·s-1 | |
| electron volt | eV | 1.602 176 634 × 10-19 J | |
| electron mass | me | 9.109 383 7015 × 10-31 kg | 5,485 799 090 65(16) · 10−4 u |
| proton mass | mp | 1.672 621 923 69 × 10-27 kg | 1,007 276 466 621(53) u |
| neutron mass | mn | 1.674 927 498 04 × 10-27 kg | 1,00866491588(49) u |
| Dielektrizitätskonstante | ε0 | 8.8541878128(13) × 10-12 As/Vm |