Kernreaktion von Uran 235 und Neutron

Für die Reaktion 235 U + 1 N ⟹ 91 K R + 142 B A + ? , was ist das unbekannte Produkt? Tut P E S T R Ö N G Und P E e l e C T R ich C ändern, und wieso / warum?

Ich sehe, dass links 236 Nukleonen und rechts 233 Nukleonen sind; Außerdem ist die Anzahl der Protonen in jedem gleich ( 92 + 0 ⟹ 36 + 56 ). Dies lässt mich glauben, dass 3 Neutronen aus der Reaktion freigesetzt werden.

Für die elektrische potentielle Energie dachte ich, dass es keine Änderung gab, weil sich die Anzahl der Protonen nicht ändert. Das ist falsch, aber ich kann mir nicht erklären warum.

Ich dachte auch, dass die starke potentielle Energie abnehmen würde, weil die resultierenden Kerne stabiler sind (ihr Energiebrunnen ist also tiefer und negativer). Das ist auch falsch, und wieder bin ich mir nicht sicher warum. Solange der Kern für ein Atom größer als Fe ist, dachte ich, dass das Zerbrechen in kleinere Stücke die Energie verringert (brechen diese radioaktiven Teilchen nicht deshalb auseinander, um die Energie auf einen stabileren Zustand zu reduzieren?).

Da ist definitiv ein Fehler in meiner Argumentation, aber ich weiß nicht, was es hier ist.

Es ist anders herum. Kleiner als Fe setzt man Energie (als Photonen) durch Fusion (wie in der Sonne) frei, größer als Fe durch Spaltung.
Während sich die Anzahl der Protonen nicht ändert, ist ein Drittel von ihnen viel weiter von den anderen entfernt.
Ich verstehe, dass in Bezug auf die Gesamtenergie kleiner als Fe Energie bei der Fusion freisetzt (weil Sie Bindungen bilden) und größer als Fe Energie bei der Spaltung freisetzt (die einzige Erklärung, die ich habe, ist, dass es stabiler ist, was weniger Energie bedeutet (obwohl ich es fühle). wie das Aufbrechen in zwei würde die Aufnahme von Energie erfordern, also kann das nicht in Einklang gebracht werden)). Aber die starke potentielle Energie nimmt anscheinend nicht ab (obwohl die Gesamtenergie dies tut), und ich verstehe nicht, warum.
Die freigesetzte Energie ist gleich der Massenenergie der Kernmaterie auf der linken Seite der Gleichung minus der Massenenergie der Kernmaterie auf der rechten Seite.

Antworten (2)

Es ist nicht klar, welchen Grad an Komplexität Sie hier im Sinn haben, aber hier sind einige Kommentare, die Sie vielleicht hilfreich finden.

Erstens gehe ich davon aus, dass Sie die Anzahl der Nukleonen richtig gezählt haben.

Um die Änderung der elektrischen potentiellen Energie zu finden, bedenken Sie, dass diese Energie hauptsächlich als Eigenenergie des positiv geladenen Kerns gespeichert wird. Jeder Kern ist ungefähr kugelförmig mit Radius R ≃ A 1 / 3 F M , mit durchgehend gleichmäßig verteilten positiven Ladungen. Wenn Sie eine haben 1 / R Potential, die Selbstenergie einer Kugel mit einheitlicher Dichte geht wie R 5 . Die Spaltung in zwei geringfügig kleinere Kerne kann also immer noch einen großen Unterschied in der elektrostatischen Bindungsenergie machen.

Der Grund, warum Sie sich vorstellen können, dass der Kern eine Ladungskugel (oid) mit gleichmäßiger Dichte ist, besteht darin, dass sich das Kernpotential stark vom elektrostatischen Potential unterscheidet. Eine nützliche Annäherung an das Kernpotential besteht darin, innerhalb des Kerns mehr oder weniger flach zu sein, mit einer Stufenfunktion von etwa einer Nukleonendicke bis zum Nullpotential direkt außerhalb der Kernoberfläche. Die Rekonfiguration eines großen Sphäroids in zwei kleinere Sphäroide hat einen viel geringeren Effekt auf dieses weitgehend einheitliche Potential als auf die elektrische Eigenenergie.

Zur elektrischen potentiellen Energie: Früher hatte man alle Protonen sehr nahe beieinander; Jetzt haben Sie zwei kleinere Mengen von Protonen mit viel Platz zwischen ihnen. Als der Kern in zwei kleinere geladene Fragmente zersplitterte, gab es eine sehr starke Abstoßungskraft, bis sich die Elektronen angepasst hatten und begannen, die jeweiligen Kerne abzuschirmen. Sie erwarten also, dass viel elektrostatisches Potenzial freigesetzt wurde.

Wenn also dieses elektrostatische Potential "freigesetzt" wird, bedeutet dies, dass PE tatsächlich erhöht wird, weil es so ist R ⟹ ∞ Die Energie geht auf Null? Wie in, ist die Größe der Abstoßung weit verringert, aber sie ist "weniger negativ", richtig?
Kernreaktion von Uran 235 und Neutron
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