Welche Energieform wird freigesetzt, wenn ein Kern gespalten wird?

Welche Energieform wird freigesetzt, wenn ein Kern gespalten wird? Alle Websites, die ich mir angesehen habe, sagen, dass viel Energie freigesetzt wird, wenn ein Atom gespalten wird, aber es wird nie gesagt, in welcher Energieform es sich befindet. Ist es elektrische Energie oder ist es nur viel Wärme oder so etwas anders?

Antworten (3)

Viele verschiedene Formen, aber hauptsächlich kinetische Energie.

Eine gute Tabelle findet sich bei Hyperphysics . Die bei der Spaltung von Uran-235 freigesetzte Energie beträgt etwa 215 MeV. Diese ist unterteilt in:

  • Kinetische Energie der Fragmente (Wärme): ~168 MeV
  • Verschiedene Gammastrahlen: ~15-24 MeV
  • Betateilchen (Elektronen/Positronen) und ihre kinetische Energie: ~8 MeV
  • Verschiedene Neutronen und ihre kinetische Energie: ~17 MeV
  • Neutrinos und ihre kinetische Energie: ~?

Beachten Sie, dass Neutronen, wenn sie lange genug in Ruhe gelassen werden, typischerweise durch diese Reaktion zerfallen können:

n → p + v ¯ e + e −
wo n , p , v ¯ e , und e − stellen Neutronen, Protonen, Anti-Elektronen-Neutrinos bzw. Elektronen dar.

Diese Liste lässt die Neutrinos weg. Das kann vernünftig sein (wenn sie zum Beispiel die in einem thermischen Stapel verfügbare Energie katalogisieren, in welchem ​​​​Fall Neutrinoenergie entweicht) oder sie können diese Energie mit den geladenen Leptonen falten.
@dmckee Du hast recht; Das habe ich vermisst.
"Viele verschiedene Formen, aber hauptsächlich kinetische Energie" wäre auch eine gültige Zusammenfassung. Grundsätzlich fliegen die Stücke in alle Richtungen davon.
Es ist auch ausdrücklich erwähnenswert, dass die extreme kinetische Energie, die den atomaren Spaltprodukten verliehen wird (dh: ~ 75% der Energie), allgemein als einfache (und direkte) Wärme angesehen werden kann.
@hobbs Verstanden. Ich werde das hinzufügen.
Es ist erwähnenswert, dass die „Energie“ in Betateilchen und Neutronen ebenfalls größtenteils kinetische Energie ist. Am Ende endet die gesamte Energie entweder als kinetische Energie in der Probe oder als Strahlung, die herauskommt: Beta, wenn sie herauskommen, Gamma höchstwahrscheinlich und Neutrinos. Die kinetische Energie der Fragmente ist nicht wirklich "Wärme" als solche - es ist Energie, die definitiv nicht im thermischen Gleichgewicht ist. Nach dem Zerfall wird die Probe thermalisiert, indem die Fragmente um andere Atome prallen, und diese Energie, einmal verteilt, ist (nur) dann das, was wir uns als Wärme vorstellen.
@EmilioPisanty Bearbeitet.

Die Energie, die freigesetzt wird, wenn ein schwerer Atomkern durch die Absorption eines Neutrons in zwei Tochterkerne gespalten wird, stammt von der engeren Bindungsenergie der beiden Tochterkerne im Vergleich zu der schwächeren (kleineren) Bindungsenergie des ursprünglichen Kerns.

Diese zusätzliche Energie wird hauptsächlich in Form der kinetischen Energie der beiden Tochterkerne freigesetzt. Daher wird die meiste Energie als Äquivalent von Wärmeenergie freigesetzt.

Die Masse eines Atoms ist immer kleiner als die Summe der Massen der Teilchen, aus denen es besteht. Der Mangel an Masse (oder Energie, von E = mc ^ 2) wird als Bindungsenergie bezeichnet und ist die Energie, die von den Teilchen aufgewendet wird, um im Inneren des Atoms eingeschlossen zu bleiben. Bei der Spaltung wird nicht mehr Energie aufgewendet, um die einzelnen Teilchen zusammenzuhalten. Die freigesetzte Energie entspricht also der Bindungsenergie und verteilt sich als kinetische Energie auf die Spaltprodukte.

Welche Energieform wird freigesetzt, wenn ein Kern gespalten wird?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v