Physik Test – Massendefekt bei Kernreaktionen

Welche der folgenden Aussagen sind richtig?

1)  Wir wissen, dass ein Kern aus den sogenannten Kernbausteinen (Neutronen & Protonen) aufgebaut ist. Was gilt für die Masse des Atomkerns im Vergleich zu den freien Nukleonenmassen

2)   Ein Atomkern enthält Z Protonen und N Neutronen im Kern. Nach Albert-Einstein ist diese Massenänderung (Bildung neuer Kerne durch die Kernteilchen) auch mit einer Energieänderung verbunden. Wie kann man diese Energie berechnen?



3) Bei jeder freiwillig ablaufenden Kernreaktion ist die Gesamtmasse der neu gebildeten Atomkerne kleiner als die Gesamtmasse der Kernbausteine. Wie wird diese Massendifferenz in der Physik/Chemie bezeichnet?


4)  Fügen wir Nukleonen zu einem Kern Xzusammen, so ist die Gesamtenergie des Atomkerns aufgrund der anziehenden Kernkräfte zwischen Nukleonen niedriger als die Summe der Nukleonen. Wie nennt man diese Energiedifferenz?

5) In den nachfolgenden Aufgaben wollen wir den Massendefekt und die Bindungsenergie von Deuterium berechnen (Wasserstoffisotop mit einem Proton und einem Neutron im Kern. Zuerst berechnen wir den Massendefekt (m(D) = 2,013553 u, m(p) = 1,007276 u, m(n) = 1,008665)



6)  Berechnen wir nun die Bindungsenergie von Deuterium:



7)  Wenn sich aus den Nukleonen (Protonen und Neutronen) zu einem Atomkern zusammenfügen, wird Energie frei, die sogenannte Bindungsenergie des Atomkerns. Welche Atomkerne haben (in der Regel) höhere Bindungsenergien, Atomkerne mit höherer Masse oder mit niedrigerer Masse?