Energie bij kernfusie

ventilatorr

Hallo,

Ik probeer te berekenen hoeveel energie er vrijkomt bij de fuse van 4 protonen in 4He. Ik gebruik deze reactie: http://en.wikipedia.org/wiki/File:FusionintheSun.svg

de massa van 4He is 4,00260325415 u en die van waterstof 1,0079

dus 4 * 1,0079 - 4,00260325415 = 0,02899674585 = m

dus E = 0,02899674585 * c^2 = 0,02899674585 * 299 792 458^2 = 2606097549920282,5144876794

klopt dit? en waar druk ik die energie in uit?

physicalattraction

Wanneer je alles invoert in SI eenheden, krijg je als uitkomst ook een SI eenheid. Dus als je hier je massa in kg invult, en de lichtsnelheid in m/s, dan vind je de energie in J.

ventilatorr

dankje, ik geloof dat het nu klopt.

ventilatorr

of de energie is heel hoog of ik maak een fout, waarschijnlijk een fout.

Massa waterstof = 4 * 1,0079u = 4 * 1,0079 * 1,660538921*10^-27 kg = 4,0316 * 1,660538921 * 10^-27 kg

Massa helium 4 = 4,0026u = 4,0026 * 1,660538921 * 10^-27 kg

Δm = 4,0316 * 1,660538921 * 10^-27 kg - 4,0026 * 1,660538921 * 10^-27 kg = 0,029 * 1,660538921 * 10^-27 kg

Lichtsnelheid in m/s = 300 000 000

E = 0,029 * 1,660538921 * 10^-27 * 300 000 000^2 = 4,33 * 10^-12 J

Dit is de uitkomst als we uitgaan van 4 waterstof atomen, als we uitgaan van 1 gram waterstof (ongeveer 0,99 mol) wordt het:

0,99 / 4 * 0,029 / 1000 * 300 000 000^2 = 645975000000 J

kan iemand even kijken?

physicalattraction

Je laatste berekening lijkt me niet correct. Je vermenigvuldigt namelijk niet met de massa van het proton en ook niet met de constante van Avogadro.

Je antwoord zal wel een redelijk hoog getal opleveren. Bedenk dat een gram waterstof fuseren al heel veel energie oplevert (al is dat natuurlijk subjectief).

particles

Als je Waterstof gebruikt voor fusie is de uitkomst Helium, dus de energie van waterstof is minus de energie van helium die waarde die overblijft is fusie energie. Maar even terzijde bij fusie wordt ook lithium en tritium gebruikt.

ventilatorr

physicalattraction schreef:Je laatste berekening lijkt me niet correct. Je vermenigvuldigt namelijk niet met de massa van het proton en ook niet met de constante van Avogadro.

Je antwoord zal wel een redelijk hoog getal opleveren. Bedenk dat een gram waterstof fuseren al heel veel energie oplevert (al is dat natuurlijk subjectief).

Daar heb je gelijk in. Dat klopt niet. Maar de energie die ik nu krijg komt in de buurt van de verbranding van 22 500m3 aardgas en dat is erg veel.

@particles, bij deze reactie (de link in de beginpost) zitten die stoffen niet. En hoe bedoel je de energie? Is de energie niet het verschil in massa? Of moet ik voor elke stap in de reactie ook apart de energie uitrekenen?

particles

Beste ventilatorr jij wilt fusie uitrekenen. Waterstof heeft 1 proton en Helium heeft 2 protonen en 2 neutronen. waar haal jij de neutronen weg.

Jan van de Velde

In welke (tussen)stappen dit proces precies plaatsvindt is voor deze berekening niet zo spannend.

We beginnen met 4 waterstofatomen (dwz 4 protonen en 4 elektronen ) en eindigen met een heliumatoom bestaande uit twee protonen, 2 neutronen en 2 elektronen. Zoals ook in een kloppende scheikundige reactie geldt dat links en rechts de aantallen deeltjes kloppen (beseffende dat een proton en een elektron samen een neutron kunnen vormen) en geldt dat links en rechts de ladingen kloppen.

particles

Ik denk dat jij dit bedoeld.

M * C = E

Massa Waterstof (1 proton) 1,66054*10-27* 0,0067* 2,99792246 = 3,335374008*10-29

3,335374008*10-29J / 3600 = 9,264927801*10-33 Kwh ( 1 wat is 1 joule per seconde)

Wanneer atomen van lichte elementen zoals waterstof samensmelten, wordt hierbij iets van de massa omgezet in energie, in het geval van waterstof ongeveer 0,67%.

ventilatorr

Dat zou kunnen maar hoe kom je aan M * C = E? En hoezo kan dat van mij niet?

En dit zou ik dus 4x moeten doen omdat ik dan 4He krijg?

particles

Er zit een fout in mijn berekening snelheid licht in het kwadraat.

E=M*c^2

M = Massa in kg ik heb de massa van een proton genomen.

C = Lichtsnelheid

E = energie in joule

particles

Jan van de Velde schreef:In welke (tussen)stappen dit proces precies plaatsvindt is voor deze berekening niet zo spannend.

We beginnen met 4 waterstofatomen (dwz 4 protonen en 4 elektronen ) en eindigen met een heliumatoom bestaande uit twee protonen, 2 neutronen en 2 elektronen. Zoals ook in een kloppende scheikundige reactie geldt dat links en rechts de aantallen deeltjes kloppen (beseffende dat een proton en een elektron samen een neutron kunnen vormen) en geldt dat links en rechts de ladingen kloppen.

Dat een proton en een elektron samen een neutron kunnen vormen klopt dat is een van de stappen van fusie.

Normaal vervalt een vrije neutron in elektron en een proton de massa van een neutron is iets zwaarder vandaar het verval.

ventilatorr schreef:Dat zou kunnen maar hoe kom je aan M * C = E? En hoezo kan dat van mij niet?

En dit zou ik dus 4x moeten doen omdat ik dan 4He krijg?

Als ik jou was zal ik eerst even op internet kijken en de stappen van de fusie doornemen, het gaat niet van waterstof gelijk over in helium 4.

ventilatorr

De stappen heb ik, die staan in de beginpost. zoals ik het nu heb doe ik:

Massa (4 protonen - massa 4He) * C^2

Jan van de Velde

Als ik jou was zal ik eerst even op internet kijken en de stappen van de fusie doornemen, het gaat niet van waterstof gelijk over in helium 4.

Zoals ik al zei in een eerder bericht, de tussenstappen zijn onbelangrijk voor een energieberekening als deze. Wat er daardoor onderweg bij komt gaat er onderweg evenzeer weer af. Het gaat om de begin- en eindproducten. En dat is niets meer of minder dan 4 waterstofatomen enerzijds en 1 heliumatoom anderzijds.

Massa (4 protonen - massa 4He) * C^2

hier missen 4 elektronen in het begin.

Verder, voordat er al te veel slordigheden inkruipen, zowel massa als lichtsnelheid in vacuüm korten we af met kleine letters: E= mc².

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Energie bij kernfusie

Energie bij kernfusie

Re: Energie bij kernfusie

Re: Energie bij kernfusie

Re: Energie bij kernfusie

Re: Energie bij kernfusie

Re: Energie bij kernfusie

Re: Energie bij kernfusie

Re: Energie bij kernfusie

Re: Energie bij kernfusie

Re: Energie bij kernfusie

Re: Energie bij kernfusie

Re: Energie bij kernfusie

Re: Energie bij kernfusie

Re: Energie bij kernfusie

Re: Energie bij kernfusie