Re: Deuteron

X-No-Archive: Yes

begin quoting, Roland Franzius schrieb:

Wir haben in einem Proseminarzettel zu Teilchenphysik die Aufgabe die
jenige Energie zu bestimmen, die man mindestens braucht, um ein
Deuteron in seine Bestandteile zu zerlegen. Da wir noch nicht
ausreichend viel über den auf Aufbau von Materien gelernt haben (wir
haben nur gehört, dass die starke WW Kerne zusammenhält), wollte ich
fragen wieso dieser Kern überhaupt stabil ist.
Schau Dir doch mal die Massen des Protons, des Neutrons und des
Deuterons an und vergleiche.
Das ist noch kein Beweis für Stabilität,
Habe ich das irgendwo behauptet?
weil ein freies Neutron nicht
stabil ist und ein evtl. Zerfall nicht über diesen Kanal laufen müßte.
Die minimale Massensumme wäre 1 Proton und ein H_Atom.
Deuteron 3.343 583 20 x 10-27 kg = 3670.482 9654 m_e
Proton 1.672 621 637 x 10-27 kg = 1836.152 672 47 m_e
Neutron 1.674 927 211 x 10-27 kg = 1838.683 6605 m_e
Elektron 9.109 382 15 x 10-31 kg = 1 m_e
delta m_d = -25,71012215 x 10-31 kg ~ -2.5 m_e
Das sind 1,45 MeV - die sind offenbar mindestens aufzubringen, und
danach war gefragt. Das Elektron fliegt übrigens raus aus der
Rechnung, das Deuteron ist nämlich auch nur der Kern ohne Elektron
dran, also sind es -3,5 m_e bzw. ca. 2 MeV. Es wäre allerdings noch
darzulegen, warum man ggf. Potentialschwellen ignorieren kann - hier
ist die Frage nach der Stabilität richtig.
http://physics.nist.gov/cuu/Constants/index.html
Du verstehst da etwas falsch.

Wieso?

Ein Deuteron kann zusammengesetzt gedacht werden aus einem Neutron und
einem Proton. Ein freies Neutron ist aber instabil und zerfällt in ein
Proton, ein Elektron und und ein Antineutrino.

Ja, und?

Der Schwellenzerfallskanal niedrigster Energie wäre also ein freies
ruhendes Proton und ein ruhendes H-Atom im Grundzustand + ein
niederenergetisches Neutrino.

Ach so: Du hast anstatt eines Neutrons ein H-Atom angesetzt - hm, das
Neutron ist 782 keV (ca. 1,5 m_e) schwerer.

Da die Gesamternergie des Deteriumkerns darunter liegt, ist es stabil.
Der höherenergetische Zerfall in Proton und Neutron spielt überhaupt
keine Rolle bei dieser Überlegung und das Elektron des Deuteriums hat
damit auch nichts zu schaffen.

Du meinst also, man müsse das Gewicht von zwei Protonen und einem
Elektron (vergiß die Ionisierungsenergie des H-Atoms) mit einem
Deuteron vergleichen? Ok: Die Massendifferenz ist 2,82 m_e. Also: Um
das Deuteron in Wasserstoff und ein Proton zu zerlegen, braucht man
mindestens 1,44 MeV, zur Abspaltung eines Neutrons dagegen doppelt so
viel, nämlich 2,736 MeV. Ok, der kleinere Wert ist für die Stabilität
maßgeblich, und ja: es ist offenbar stabil. (Daher ist die Frage nach
der kalten Fusion durchaus undumm: beim (nulearen) "Zusammenbacken"
von 2 Hs kommen 1,44 MeV raus, das sollte also auch "von alleine"
gehen.)


Gruß aus Bremen
Ralf
--
R60: Substantive werden groß geschrieben. Grammatische Schreibweisen:
adressiert Appell asynchron Atmosphäre Autor bißchen Ellipse Emission
gesamt hältst Immission interessiert korreliert korrigiert Laie
nämlich offiziell parallel reell Satellit Standard Stegreif voraus
.

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