Den store fysikkassistansetråden

[-sebastian-]

 

I en fisjon splittes det et molekyl, mens i en fusjon går minst to sammen for å lage et større. Hjelper det?

 

 

Finnes ingen unntak? 

 

Ikke egentlig, du kan jo se i bokmålsordboka:

 

 Fusjon: Sammensmeltning av to lette atomkjerner til en tyngre under frigjøring av betydelige mengder energi, til forskjell fra fisjon

 

 Fisjon: Spalting av en tung atomkjerne i to (like store) deler under frigjøring av energi, til forskjell fra fusjon (1)

[28teeth]

Kjerneenergi frigjøres når bindingsenergien øker. Kjerner som er tyngre enn jern vil gjennom fisjon frigjøre energi fordi bindingsenergien  til kjernene som dannes er større enn bindingsenergien til kjernene som reagerer. Og, massen per nukleon i kjernene som dannes er mindre. 

 

Det samme gjelder når kjerner lettere enn jern fisjonerer. Det dannes kjerner med mindre masse per nukleon, og bindingsenergien øker. 

 

Hvorfor blir masse per nukleon mindre når bindingsenergien øker?

 

EDIT: 

 

-sebastian- har kinda skjønt hva fusjon og fisjon er. Energi frigjøres i begge prosessene. Menhvordan kan jeg bare ved å se på en kjernereaksjonslikning skjønne at dette fusjon eller fisjon? Ikke hele tiden det er to kjerner på venstre side og én på høyre side, eller motsatt. 

 

 

Må jeg ikke kjenne til disse grafene for å se om en reaksjon er fusjon eller fisjon?

Endret 1. februar 2016 av 28teeth

[Imsvale]

 

I en fisjon splittes det et molekyl, mens i en fusjon går minst to sammen for å lage et større. Hjelper det?

 

 

Finnes ingen unntak? 

 

 

Ikke all den tid fisjon er splitting og fusjon er sammensmelting, per definisjon. Har du en konkret likning du plages med?

[28teeth]

 

Ikke all den tid fisjon er splitting og fusjon er sammensmelting, per definisjon. Har du en konkret likning du plages med?

 

 

 

Helium 4 reagerer med ett stoff med 10 nøytroner og 5 protoner, og danner karbon med 13 nøytroner og hydrogen med bare ett proton (ingen nøytroner). 

 

Må man ikke se på grafene jeg viser til over innlegget ditt, for å avgjøre om en reaksjon er fusjon eller fisjon? 

[ZerothLaw]

I en fisjon splittes det et molekyl, mens i en fusjon går minst to sammen for å lage et større. Hjelper det?

 

Ikke for å være pirkete, men det er strengt tatt atomer og ikke molekyler som spaltes/fusjoneres.

 

 

-sebastian- har kinda skjønt hva fusjon og fisjon er. Energi frigjøres i begge prosessene. Menhvordan kan jeg bare ved å se på en kjernereaksjonslikning skjønne at dette fusjon eller fisjon? Ikke hele tiden det er to kjerner på venstre side og én på høyre side, eller motsatt. 

 

 

Ved å se på reaksjonslikningene kan du se hvilke(t) atom(er) prosessen gir fra seg sammenlignet med utgangspunktet. Har det gått fra å være ett eller flere atom med stor masse til atomer med mindre masse, er det fornuftig å anta at det er en fisjonsprosess. Går det fra å være mindre atomer til ett eller flere større, er det en fusjonsprosess. 

 

Fusjon utløser kun energi dersom elementer med mindre masse enn jern fusjoneres. Derfor vil stort sett interessante fusjonsprosesser involvere lette atomer. Dette er derimot ikke tilfelle for fisjon, men her benyttes også stort sett elementer med svært stor masse (relativt sett), som for eksempel uran.

[-sebastian-]

slett

Endret 1. februar 2016 av -sebastian-

[-sebastian-]

 

I en fisjon splittes det et molekyl, mens i en fusjon går minst to sammen for å lage et større. Hjelper det?

 

Ikke for å være pirkete, men det er strengt tatt atomer og ikke molekyler som spaltes/fusjoneres.

 

 

Du har selvfølgelig helt rett. Litt for mye kjemi i det siste, lite på kvantenivå...

[ZerothLaw]

 

 

I en fisjon splittes det et molekyl, mens i en fusjon går minst to sammen for å lage et større. Hjelper det?

 

Ikke for å være pirkete, men det er strengt tatt atomer og ikke molekyler som spaltes/fusjoneres.

 

Du har selvfølgelig helt rett. Litt for mye kjemi i det siste, lite på kvantenivå...

 

 

Blir fort slik 

[Imsvale]

 

 

Ikke all den tid fisjon er splitting og fusjon er sammensmelting, per definisjon. Har du en konkret likning du plages med?

 

 

 

Helium 4 reagerer med ett stoff med 10 nøytroner og 5 protoner, og danner karbon med 13 nøytroner og hydrogen med bare ett proton (ingen nøytroner). 

 

Må man ikke se på grafene jeg viser til over innlegget ditt, for å avgjøre om en reaksjon er fusjon eller fisjon? 

 

 

Du er usikker fordi du ender opp med to atomer (hvor ett strengt tatt bare er et proton), som er både større og mindre enn atomene du begynte med?

Endret 3. februar 2016 av Imsvale

[ZerothLaw]

 

 

 

 

Du er usikker fordi du ender opp med to «atomer» (hvor ett strengt tatt bare er et proton), som er både større og mindre enn atomene du begynte med?

 

 

Nok en gang, unnskyld min pirkete påtrengning, men strengt tatt er det hydrogen.   Hadde det hatt et nøytron i tillegg hadde det vært deuterium.

[Imsvale]

 

 

 

 

 

Du er usikker fordi du ender opp med to «atomer» (hvor ett strengt tatt bare er et proton), som er både større og mindre enn atomene du begynte med?

 

 

Nok en gang, unnskyld min pirkete påtrengning, men strengt tatt er det hydrogen.   Hadde det hatt et nøytron i tillegg hadde det vært deuterium.

 

 

Helt riktig, min feil. Er så vant til å tenke at atomer normalt har like mange nøytroner som protoner. Tydeligvis ikke fått dette godt nok banket inn i hodet.

[28teeth]

 

 

Ved å se på reaksjonslikningene kan du se hvilke(t) atom(er) prosessen gir fra seg sammenlignet med utgangspunktet. Har det gått fra å være ett eller flere atom med stor masse til atomer med mindre masse, er det fornuftig å anta at det er en fisjonsprosess. Går det fra å være mindre atomer til ett eller flere større, er det en fusjonsprosess. 

 

 

Jeg har markert det i rødt

 

En kan bare anta at en kjernereaksjon er fusjon eller fisjon ved å se på likningen. Da vet ikke en sikkert om reaksjonen er fusjon eller fisjon? Ellers trenger man de to grafene som jeg har vist til? 

 

Endret 2. februar 2016 av 28teeth

[28teeth]

Du er usikker fordi du ender opp med to «atomer» (hvor ett strengt tatt bare er et proton), som er både større og mindre enn atomene du begynte med?

 

 

Nettopp. 

[ZerothLaw]

 

 

 

Ved å se på reaksjonslikningene kan du se hvilke(t) atom(er) prosessen gir fra seg sammenlignet med utgangspunktet. Har det gått fra å være ett eller flere atom med stor masse til atomer med mindre masse, er det fornuftig å anta at det er en fisjonsprosess. Går det fra å være mindre atomer til ett eller flere større, er det en fusjonsprosess. 

 

 

Jeg har markert det i rødt

 

En kan bare anta at en kjernereaksjon er fusjon eller fisjon ved å se på likningen. Da vet ikke en sikkert om reaksjonen er fusjon eller fisjon? Ellers trenger man de to grafene som jeg har vist til? 

 

grafer bindingsenergi.jpg

 

 

 

De grafene beskriver godt det jeg nevnte i forrige innlegg, for der ser du endringen i bindingsenergi per nukleon i atomkjernen, og du ser at du i toppunktet finner jern. Når du går til tyngre metaller en jern, så vil fusjon medføre at energi blir konsumert, og ikke avgitt. Derfor vil en reaksjon mellom to eller flere atomer (i form av enten fusjon eller fisjon) med mindre masse enn jern, og som samtidig avgir energi, være en fusjonsprosess. 

 

Enklere er det å heller se på massetallet/nukleontallet til de forskjellige atomene i prosessen. I eksempelet hvor du skriver at helium reagerer med et stoff med 10 nøytroner og fem protoner (massetall 15), og danner karbon med 13 nøytroner (massetall 19) og hydrogen (massetall 1): dette er en fusjonsprosess. Helium har to protoner og to nøytroner (massetall 4). Du sitter igjen med et stoff med større masse (seks protoner og 13 nøytroner) enn de to atomene du hadde som utgangspunkt. Da må jo fusjon ha inntruffet. 

[28teeth]

De grafene beskriver godt det jeg nevnte i forrige innlegg, for der ser du endringen i bindingsenergi per nukleon i atomkjernen, og du ser at du i toppunktet finner jern. Når du går til tyngre metaller en jern, så vil fusjon medføre at energi blir konsumert, og ikke avgitt. Derfor vil en reaksjon mellom to eller flere atomer (i form av enten fusjon eller fisjon) med mindre masse enn jern, og som samtidig avgir energi, være en fusjonsprosess. 

 

 

Stiller det samme spørsmålet jeg stilte for litt siden (fikk ingen svar)

Hvorfor blir masse per nukleon mindre når bindingsenergien øker?

 

 

Enklere er det å heller se på massetallet/nukleontallet til de forskjellige atomene i prosessen. I eksempelet hvor du skriver at helium reagerer med et stoff med 10 nøytroner og fem protoner (massetall 15), og danner karbon med 13 nøytroner (massetall 19) og hydrogen (massetall 1): dette er en fusjonsprosess. Helium har to protoner og to nøytroner (massetall 4). Du sitter igjen med et stoff med større masse (seks protoner og 13 nøytroner) enn de to atomene du hadde som utgangspunkt. Da må jo fusjon ha inntruffet. 

 

 

 

Massetallet tilsammen er det samme på begge sidene? 

[ZerothLaw]

 

De grafene beskriver godt det jeg nevnte i forrige innlegg, for der ser du endringen i bindingsenergi per nukleon i atomkjernen, og du ser at du i toppunktet finner jern. Når du går til tyngre metaller en jern, så vil fusjon medføre at energi blir konsumert, og ikke avgitt. Derfor vil en reaksjon mellom to eller flere atomer (i form av enten fusjon eller fisjon) med mindre masse enn jern, og som samtidig avgir energi, være en fusjonsprosess. 

 

 

Stiller det samme spørsmålet jeg stilte for litt siden (fikk ingen svar)

Hvorfor blir masse per nukleon mindre når bindingsenergien øker?

 

 

Enklere er det å heller se på massetallet/nukleontallet til de forskjellige atomene i prosessen. I eksempelet hvor du skriver at helium reagerer med et stoff med 10 nøytroner og fem protoner (massetall 15), og danner karbon med 13 nøytroner (massetall 19) og hydrogen (massetall 1): dette er en fusjonsprosess. Helium har to protoner og to nøytroner (massetall 4). Du sitter igjen med et stoff med større masse (seks protoner og 13 nøytroner) enn de to atomene du hadde som utgangspunkt. Da må jo fusjon ha inntruffet. 

 

 

 

Massetallet tilsammen er det samme på begge sidene? 

 

 

 

Massen til et nukleon er konstant; du må også ta hensyn til bindingsenergien i masseregnskapet (E = MC^2).

 

Summen av nukleonene, eller massetallene, på hver side vil være likt. Spørsmålet er kanskje mest relevant til fisjon, og besvares da med at et enkelt nukleon ikke spaltes i denne prosessen. Siden alle nukleonene er tilstede både før og etter prosessen, så vil de kunne summeres.

[28teeth]

Massen til et nukleon er konstant; du må også ta hensyn til bindingsenergien i masseregnskapet (E = MC^2).

 

 

Nei, en av grafene viser jo at masse per nukleon avtar fra hydrogen til jern, og fra de tyngre stoffene til jern? 

[Imsvale]

Massen til et nukleon er konstant; du må også ta hensyn til bindingsenergien i masseregnskapet (E = MC^2).

 

Summen av nukleonene, eller massetallene, på hver side vil være likt. Spørsmålet er kanskje mest relevant til fisjon, og besvares da med at et enkelt nukleon ikke spaltes i denne prosessen. Siden alle nukleonene er tilstede både før og etter prosessen, så vil de kunne summeres.

 

Det forvirrer nok at man snakker om masse i to ulike sammenhenger.

[ZerothLaw]

 

Massen til et nukleon er konstant; du må også ta hensyn til bindingsenergien i masseregnskapet (E = MC^2).

 

 

Nei, en av grafene viser jo at masse per nukleon avtar fra hydrogen til jern, og fra de tyngre stoffene til jern? 

 

 

Korrekt, men den andre grafen viser at bindingsenergien er omvendt proporsjonal med massen. E=MC^2 forklarer at masse er energi, og det er derfor disse kan relateres til hverandre ved å si at massen til et nukleon er konstant. Det er også da denne bindingsenergien man kan høste ved hjelp av fisjon eller fusjon.

 

Det kan godt være jeg forklarer dette på en dårlig måte. Det ligger en del videoer bl.a. på Youtube om dette emnet. Det er også en del gode artikler ute, for eksempel denne: https://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_binding_energy (les om "mass defect" og "fission and fusion").

[Imsvale]

Korrekt, men den andre grafen viser at bindingsenergien er omvendt proporsjonal med massen. E=MC^2 forklarer at masse er energi, og det er derfor disse kan relateres til hverandre ved å si at massen til et nukleon er konstant. Det er også da denne bindingsenergien man kan høste ved hjelp av fisjon eller fusjon.

 

Virker ikke som den mest naturlige måten å se det på, siden massen forsvinner fra systemet (atomet) i form av energi. Massen til atomet er permanent lavere inntil det eventuelt får tilført denne energien igjen og nukleonene splittes fra kjernen.

 

Å si at massen er konstant strider også mot det vi ser på grafen (variabel masse per nukleon), og det hele blir fryktelig forvirrende.