Kernfusionsreaktion [geschlossen]

Meine Frage bezieht sich auf die Energie, die bei einer Kernfusionsreaktion freigesetzt wird. Bedenken Sie:

1 2 H   +   1 2 H     2 3 H e   +   N   +   3.27   M e v

Diese Seite zeigt, dass diese Energie als kinetische Energie der Reaktionsprodukte freigesetzt wird. Ich habe mich gefragt, woher die Wärme- und Lichtenergie durch diese Reaktionen in der Sonne kommt, ob die gesamte freigesetzte Energie als kinetische Energie der Produkte getragen wird? Erklären.

Antworten (3)

Die erzeugten Alphateilchen haben eine hohe kinetische Energie, diese hohe kinetische Energie wird in eine hohe Temperatur übersetzt, tatsächlich hat die Sonne im Kern eine sehr hohe Temperatur von 10 bis 15 Millionen Kelvin. 1 Diese sehr heißen Körper emittieren Schwarzkörperstrahlung, die Licht ist und nicht direkt Photonen erzeugt, wie beispielsweise ein Laser. Die Sonne ist im Grunde eine sehr heiße Glühbirne. Die Wellenlänge und Intensität, die ein schwarzer Körper aussendet, wird durch seine Temperatur gemäß dem Planckschen Gesetz bestimmt:

B v ( v , T ) = 2 H v 3 C 2 1 e H v k B T 1 .
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Die Antwort von Gijsv ist richtig, aber vielleicht sollte man etwas über Schwarzkörperstrahlung hinzufügen.

Es hat ein spezifisches Spektrum und eine Intensität, die nur von der Körpertemperatur abhängt, die für Berechnungen und Theorien als gleichmäßig und konstant angenommen wird.

Es wurde beobachtet, dass alle Körper elektromagnetische Strahlung gemäß der in Gijsvs Antwort angegebenen Formel ausstrahlen.

Das liegt daran, dass alle Materie aus Atomen besteht und Atome Ladungen sowie magnetische und elektrische Verteilungen haben. Atome, die aufeinander treffen, prallen nicht nur ab und tauschen Energie aus, sondern strahlen aufgrund der elektrischen und magnetischen Felder auch einen Teil der Energie ab, bis sie ein Gleichgewicht erreichen.

Im Kern der Sonne sind die Atome ionisiert, es ist eine Suppe aus Elektronen und Ionen, also sind die elektrischen Felder stark. Das Helium und die Neutronen (Neutronen haben ein magnetisches Moment) der Fusionsreaktion treffen aufeinander und verlieren ihre kinetische Energie, indem sie mit den elektrischen und magnetischen Feldern aufeinander einwirken und Photonen emittieren, bis sie mit der umgebenden Suppe ins Gleichgewicht kommen.

Die Gewinnung von Sonnenenergie ist eine komplizierte Geschichte, aber die grobe Beschreibung hält.

Zusätzlich zur kinetischen Energie der im Kern der Sonne entstehenden Fusionsreaktionsprodukte wird auch elektromagnetische Energie in Form von Gammastrahlenphotonen freigesetzt, die sich aus dem Kern heraus ausbreiten. Auf ihrem Weg nach draußen erleben sie dann fast unzählige Kollisionen mit Kernen. Viele dieser Kollisionen sind in dem Sinne unelastisch, dass Energie auf die Kerne übertragen und von den Photonen abgezogen wird, so dass die Photonen zu dem Zeitpunkt, an dem sie den Rand der Photosphäre erreichen und sich in den Weltraum ausbreiten, ihre Energie pro Photon haben reduziert und in das Schwarzkörperspektrum verteilt, das wir von hier aus beobachten.