Springen naar inhoud

radioactiviteit



  • Log in om te kunnen reageren

#1

AItt

    AItt


  • >100 berichten
  • 235 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 mei 2013 - 12:17

Hallo,

Ik zit met een vraag in mijn hoofd over radioactiviteit en nucleaire reacties nu ik me aan het voorbereiden ben voor de CE. Als we nou bijvoorbeeld kijken naar alfa verval waarin een heliumkern vrijkomt.

Eerst had je dus een atoomkern met een bepaalde massa en een bepaalde bindingsenergie daarna krijg je een ''nieuwe'' atoomkern en een heliumkern. Maar als je de massa voor optelt en de massa van de ''nieuwe'' atoomkern en de heliumkern, dan is dan is dus de massa van voor de reactie groter dan de massas na de reactie. Er is dus massa omgezet in energie, dit vind ik noch allemaal prima.
Maar de bindingsenergie van de nieuwe massas is ook toegenomen. Dus dan zou je toch kunnen zeggen dat die omgezette massa omgezet is naar de bindingsenergie van de nieuwe massa's? Dus waarom zou er dan noch energie vrijkomen als gevolg van verval?

Alvast dank

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44845 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 09 mei 2013 - 14:21

nou spreek je jezelf tegen. Hier gaat het om, het eindresultaat:

als je de massa voor optelt en de massa van de ''nieuwe'' atoomkern en de heliumkern, dan is dan is dus de massa van voor de reactie groter dan de massa's na de reactie.

want per saldo is dit:

Maar de bindingsenergie van de nieuwe massa's is ook toegenomen.

dus niet zo.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#3

AItt

    AItt


  • >100 berichten
  • 235 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 mei 2013 - 16:50

Ik bedoel bindingsenergie per nucleon. Want de dochterkernen zijn toch stabieler dan de moederkern. En de massa per nucleon is toch ook afgenomen van de dochterkernen? :-k

#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44845 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 09 mei 2013 - 19:16

Ik bedoel bindingsenergie per nucleon. Want de dochterkernen zijn toch stabieler dan de moederkern. En de massa per nucleon is toch ook afgenomen van de dochterkernen? :-k

Ah, dáár wringt het.

Nemen we een "systeem van twee staafmagneten" die aan elkaar zitten, Die dingen uit elkaar trekken kost ons behoorlijk wat energie. Die energie van ons kruipt in het "systeem van de twee staafmagneten" als potentiële energie. De energietoestand van een systeem bekijken we altijd vanuit dat systeem. De energie van dat "systeem" is met dat uit elkaar trekken dus toegenomen. Omgekeerd geldt dat wij energie kunnen halen uit de "binding" van de twee magneten in dat systeem. Dat noemen we bindingsenergie. Door twee magneten dichter bij elkaar te brengen neemt dus de (bindings)energie van de magneten AF. Vanuit het systeem van magneten bezien is bindingsenergie dus negatief........

Per afspraak stellen we de bindingsenergie van ongebonden kerndeeltjes op 0.
Twee gebonden kerndeeltjes uit elkaar trekken kost ons behoorlijk wat energie (en verder gaat het verhaal analoog aan hierboven)

Bindingsenergie is dus per definitie negatief. Afbeeldingen als deze zijn dus redelijk verwarrend:
(wikipedia)
Binding_energy_curve.png
Die geven eigenlijk de energie weer die WIJ (en wij staan BUITEN dat systeem) uit dat systeem kunnen halen. Vanaf ijzer valt er niks meer te halen, er zit niks boven ijzer.

Bekeken vanuit het systeem ziet zo'n curve er anders uit:
http://wis.kuleuven....is/course/fusie
ebind.jpg

Ook een logischer aanvoelbaar plaatje zo: elk systeem streeft naar een zo klein mogelijke potentiële energie. Bijvoorbeeld een bal op een berg heeft potentiële energie. Beter gezegd, doordat de bal op de berg ligt is de potentiële energie van het systeem bal-aarde vrij hoog. Deze toestand is niet stabiel. Een klein duwtje tegen de bal en ze rolt het dal in. De potentiële energie van het systeem bal-aarde neemt daarmee af, de stabiliteit van het systeem bal-aarde neemt daarmee toe.

IJzer bevindt zich dus in de "put" van potentiële energie. Vanuit ijzer valt er niets meer te halen, er is geen kern met minder potentiële energie per nucleon dan ijzer.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#5

AItt

    AItt


  • >100 berichten
  • 235 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 mei 2013 - 19:56

dank u wel voor de uitgebreide antwoord. Maar ik denk dat mijn probleem wat anders is.

Als je een kern hebt en je trekt de nuclei uit elkaar tot individuele nuclei, dan is toch de massa van elk nucleus toegenomen? En de arbeid die er dan verricht is om dit te laten gebeuren is even groot als de bindingsenergie van de kern waaruit het bestond en die toegenomen massa van de individuele nuclei is toch equivalent aan dát arbeid?(E=mc^2). Als dit klopt. Dan heb ik er geen moeite mee om dit te begrijpen.

Maar als we dan naar verval kijken. Dan gaat dus een atoomkern met per nucleon een grotere massa, en dus per nucleon een kleinere bindingsenergie naar dochterkernen waar de massas per nucleon kleiner zijn (wat ze graag hebben) en bindingsenergie per nucleon dus groter.( is die afname van massa niet gaan zitten in die grotere bindingsenergie van de dochterkernen ?) En dit vind ik ook logisch. Maar als ze dan zeggen dat er ook nog energie vrijkomt , dan snap ik niet waar die energie nog vandaan komt ? Want ik dacht dat die afname van massa per nucleon juist is gaan zitten in de toename van bindingsenergie per nucleon.Dat is wat ik niet begrijp.

Hopelijk begrijpt u wat ik bedoel :)

Veranderd door AItt, 09 mei 2013 - 19:58


#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44845 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 09 mei 2013 - 20:20

Ja, ik begrijp wat je bedoelt.

een atoomkern met per nucleon een grotere massa, en dus per nucleon een kleinere bindingsenergie

Nee, laten we het woord bindingsenergie even vergeten, dat is de oorzaak van al deze begripsellende. Noem het potentiële energie. Een atoomkern met per nucleon een grotere massa heeft per nucleon een grotere potentiële energie. Een potje met losse nucleonen heeft de grootst mogelijke potentiële energie, beschouw het als allemaal losse magneten in een pot, met de neiging om allemaal naar elkaar toe te schieten, daarbij kan er heel wat in beweging komen en kan er dus aardig wat energie vrijkomen.

Als je dat helemaal duidelijk is, laat het liefst even een uurtje bezinken, lees dán pas deze
Verborgen inhoud
We noemen nu diezelfde potentiële energie "bindingsenergie".
We definiëren de grootte van de "bindingsenergie" in dat potje losse nucleonen als 0, want er is helemaal niks gebonden.
Dan gaan er nucleonen binden. De potentiële energie neemt af. Maar "bindingsenergie" was potentiële energie, de "bindingsenergie" neemt dus ook af. Dat was 0, neemt nu af, en in plaats van een potje met losse nucleonen met 0 "bindingsenergie" heb ik nu een kern, met dus een negatieve "bindingsenergie".

Iets wat sterker is gebonden heeft dus minder bindingsenergie (een sterker negatieve bindingsenergie). Bindingsenergie is dus eigenlijk een nogal kromme term.
Bindingsenergie is de energie die het ONS kost om iets wat gebonden is los te maken.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#7

AItt

    AItt


  • >100 berichten
  • 235 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 mei 2013 - 21:59

Maar als die ''magneten'' die oneindig veel van elkaar zijn en de maximale potentiele energie hebben naar elkaar vallen blijkt dus dat hun massa is afgenomen. Hoe moet ik dat dan nu begrijpen?

Want hiervoor kon ik zeggen dat de afgenomen massa dus is omgezet in energie, bindingsenergie. En als je ze weer uit elkaar haalt wordt die energie weer omgezet in massa. Confused. ](*,)

#8

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44845 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 09 mei 2013 - 22:42

Maar als die ''magneten'' die oneindig veel van elkaar zijn en de maximale potentiele energie hebben naar elkaar vallen blijkt dus dat hun massa is afgenomen. Hoe moet ik dat dan nu begrijpen?

Ver uiteen hadden ze maximale (potentiële) energie, en, omdat energie als massa gemeten kan worden (E=mc²), dus ook maximale massa. Dicht op elkaar minder potentiële energie en dus ook minder massa.

Als een bal van 100 kg op een hoogte van 1000 m boven de aarde hangt heeft het systeem aarde-bal een potentiële (zwaarte-)energie van Ep=100 x 9,81 x 1000 = 981 000 J.
Daardoor is de massa van het systeem aarde-bal 981 000 / 299 792 458² = 0,000 000 000 010 915 kg méér dan wanneer diezelfde bal op de aarde ligt.
Laat de bal vallen, en er komt 981 000 J aan zwaarte-energie vrij uit het systeem aarde-bal, terwijl de massa van het systeem aarde-bal afneemt met 0,000 000 000 010 915 kg.

Ditzelfde gaat óók op voor chemische reacties. 2H2 en 1O2 hebben samen meer massa dan 2H2O.

Of neem 23,4 kg water en maak dat 10°C warmer: dat kost jou diezelfde 981 000 J. De massa van die pan water is nu toegenomen met diezelfde 0,000 000 000 010 915 kg.

Want hiervoor kon ik zeggen dat de afgenomen massa dus is omgezet in energie, bindingsenergie.

Ten eerste, da's een beetje de koe bij de staart genomen. Er wordt niet echt massa omgezet in energie. Er wordt potentiële energie, die je kunt meten middels massa, omgezet in andere vormen van energie, bijvoorbeeld kinetische energie van een β-deeltje.
Ten tweede, er is juist bindingsenergie verdwenen uit het systeem (waardoor dus ook de massa afneemt) en omgezet in andere vormen van energie, bijvoorbeeld kinetische energie van een β-deeltje.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#9

AItt

    AItt


  • >100 berichten
  • 235 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 10 mei 2013 - 11:42

ahh zoo. Ok ik denk dat het begint te dagen. Die ''bindingsenergie'' verwarde mij inderdaad. :) En bij gamma verval bijvoorbeeld. Dan komt er alleen maar energie uit het systeem, geldt hier dan ook dat pot. energie omgezet is naar ''fotonenergie'' en is de massa van de kern na de uitzending ook afgenomen?

En nog een laatste vraag : is de verklaring voor dat na bijvoorbeeld alfa verval gamma verval volgt: dat er blijkbaar nog ruimte was om de kerndeeltjes nog dichter bij elkaar te brengen en dus pot. energie te verlagen? En dat verschil komt dus vrij is de vorm van gamma straling.

#10

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44845 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 10 mei 2013 - 12:15

:) En bij gamma verval bijvoorbeeld. Dan komt er alleen maar energie uit het systeem, geldt hier dan ook dat pot. energie omgezet is naar ''fotonenergie'' en is de massa van de kern na de uitzending ook afgenomen?

Het begint inderdaad te dagen..... :D


En nog een laatste vraag : is de verklaring voor dat na bijvoorbeeld alfa verval gamma verval volgt: dat er blijkbaar nog ruimte was om de kerndeeltjes nog dichter bij elkaar te brengen en dus pot. energie te verlagen? En dat verschil komt dus vrij is de vorm van gamma straling.

Zo kun je het ongeveer wel stellen.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#11

AItt

    AItt


  • >100 berichten
  • 235 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 10 mei 2013 - 12:55

Ok. bedankt voor de hulp. ;)






Also tagged with one or more of these keywords: natuurkunde

0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures