Die bei der Fusionsreaktion erzeugte Energie – Probleme und Lösungen

1. Bestimmen Sie anhand der folgenden Gleichung der Fusionsreaktion die bei der Fusionsreaktion erzeugte Energie!

Lösung

Masse der Reaktanten und Produkte:

Masse des Reaktanten (m _Reaktant ) = 1.0078 amu + 1.0078 amu = 2.0156 amu

Masse des Produkts (m _{_Produkt} ) = 2.01410 u + 0.00055 u = 2.01465 u

Der Massenverlust bei der Reaktion:

Δm = m _Reaktanten – m _Produkte

Δm = 2.01560 amu – 2.01465 amu

Δm = 0.00095 amu

Der Massenverlust bei der Reaktion beträgt 0.00095 amu.

1 amu = 931 MeV. 0.00095 amu = 0.00095 x 931 MeV = 0.88445 MeV.

amu = Atomare Masseneinheit

MeV = Megaelektronenvolt (Einheit der Energie)

2. Bestimmen Sie anhand der folgenden Gleichung der Fusionsreaktion die bei der Fusionsreaktion erzeugte Energie!

Lösung:

Masse der Reaktanten und Produkte:

Masse des Reaktanten (m _Reaktant ) = 2.014 amu + 3.016 amu = 5.03 amu

Masse des Produkts (m _{_Produkt} ) = 4.0026 u + 1.0084 u = 5.011 u

Der Massenverlust bei der Reaktion:

Δm = m _Reaktanten – m _Produkte

Δm = 5.03 amu – 5.011 amu

Δm = 0.019 amu

Der Massenverlust bei der Reaktion beträgt 0.019 amu.

1 amu = 931 MeV. 0.019 amu = 0.019 x 931 MeV = 17.689 MeV = 17.69 MeV.

3. Bestimmen Sie anhand der folgenden Gleichung der Fusionsreaktion die bei der Fusionsreaktion erzeugte Energie!

Lösung:

Masse der Reaktanten und Produkte:

Masse des Reaktanten (m _Reaktant ) = 13.0033 amu + 2.0141 amu = 15.0174 amu

Masse des Produkts (m _{_Produkt} ) = 14.0030 u + 1.0078 u = 15.0108 u

Der Massenverlust bei der Reaktion:

Δm = m _Reaktanten – m _Produkte

Δm = 15.0174 amu – 15.0108 amu

Δm = 0.0066 amu

Der Massenverlust bei der Reaktion beträgt 0.0066 amu.

1 amu = 931 MeV. 0.0066 amu = 0.0066 x 931 MeV = 6.1446 MeV.

4. Bestimmen Sie anhand der folgenden Gleichung der Fusionsreaktion die bei der Fusionsreaktion erzeugte Energie.

Lösung:

Masse der Reaktanten und Produkte:

Masse des Reaktanten (m _Reaktant ) = 4 ( 1.0078 amu ) = 4.0312 amu

Masse des Produkts (m _{_Produkt} ) = 4.0026 u + 0.0005 u = 4.0031 u

Der Massenverlust bei der Reaktion:

Δm = m _Reaktanten – m _Produkte

Δm = 4.0312 amu – 4.0031 amu

Δm = 0.0281 amu

Der Massenverlust bei der Reaktion beträgt 0.0281 amu.

1 amu = 931 MeV. 0.0281 amu = 0.0281 x 931 MeV = 26.1611 MeV.