Warum fusionieren schwere Atomkerne in Sternen schneller als leichte? Eigentlich müsste, nach meinem Wissensstand, die Reaktionsgeschwindigkeit abnehmen, da weniger Energie als beim Wasserstoffbrennen frei wird.
Moin,
Warum fusionieren schwere Atomkerne in Sternen schneller als
leichte?
…
da weniger Energie als beim
Wasserstoffbrennen frei wird.
aus genau diesem Grund.
Die Energie muß aufgewendet werden, um dem Gravitationskollaps entgegenzuarbeiten. Da weniger Energie frei wird, muß die Umsetzung schneller werden.
Gandalf
das heißt also die fusionsreaktion wird durch den höheren druck beschleunigt? was passiert dann in roten riesen?
1 Like
Moin,
das heißt also die fusionsreaktion wird durch den höheren
druck beschleunigt?
umgekehrt.
Die Temperatur steigt (und damit auch der Druck). Und mit der erhöhten Temperatur steigt die Reaktionsgeschwindigkeit.
was passiert dann in roten riesen?
Da sind die Temperaturen viel zu niedrig.
Gandalf
sorry, aber irgendwie will es nicht in meinen Kopf.
Du meinst die Reaktionsgeschwindigkeit steigt durch die erhöhte Temperatur, die wiederum entsteht um den Gravitationskollaps aufzuhalten.
Aber wieso ist das so? Müsste sich nicht eigentlich ein Gleichgewicht zwischen Gravitation, die nach innen drückt, und der hohen Temperatur, die nach außen drückt, bilden? Da die Temperatur allerdings ansteigt, müsste sich der Stern ausdehnen, was einen geringeren Druck zufolge hat oder ist die Überlegung falsch?
1 Like
Aber wieso ist das so? Müsste sich nicht eigentlich ein
Gleichgewicht zwischen Gravitation, die nach innen drückt, und
der hohen Temperatur, die nach außen drückt, bilden?
Das passiert ja auch und im Gleichgewicht liefert die Fusion genau die Energie, die notwendig ist, um den statischen Druck durch den Strahlungsdruck auszugleichen. Ist die Fusionsrate zu gering, dann sackt der Stern zusammen und Druck und Temperatur erhöhen sich, was die Fusionsrate erhöht. Ist die Fusionsrate zu groß, dann dehnt sich der Stern aus, Temperatur und Druck fallen und die Fusionsrate verringert sich. Dieser Rückkopplungsmechanismus führt dazu, dass die Fusion immer mit der für das Gleichgewicht notwendigen Geschwindigkeit läuft und die ist um so höher, je weniger Energie die Fusion liefert.
2 Like
Warum fusionieren schwere Atomkerne in Sternen schneller als
leichte? Eigentlich müsste, nach meinem Wissensstand, die
Reaktionsgeschwindigkeit abnehmen, da weniger Energie als beim
Wasserstoffbrennen frei wird.
Hallo erstmal
Vermutungsgemäß:
Also ich würde sagen, das schwere Kerne generell nicht leichter fusionieren.
Erst wenn Sterne sehr schwer sind, nicht alle Sterne sind schwer genug, dann werden auch die Kerne schwerer als Eisen fusioniert.
Dieser Vorgang benötigt Energie, welche nach der Fusion im Kern steckt.
Ich vermute auch, es könnte sein, das schwere Kerne besser in den Sternmittelpunkt sinken können, und da einen höheren Druck als weiter außen bekommen.
Außerdem, was sind „schwere“ und was „leichte“ Atomkerne?
Es gibt zum Beispiel den leichten und den schweren Wasserstoff, insofern weiß man nicht ganz genau, was Du meinst.
MfG
Matthias
Erst wenn Sterne sehr schwer sind, nicht alle Sterne sind
schwer genug, dann werden auch die Kerne schwerer als Eisen
fusioniert.
Kerne schwerer wie Eisen werden überhaupt nicht mehr in normalen Sternen erbrütet, dazu sind die weder schwer noch heiß genug. Das läuft praktisch ausschließlich nur noch in Supernova-Explosionen ab.
Ich vermute auch, es könnte sein, das schwere Kerne besser in
den Sternmittelpunkt sinken können, und da einen höheren Druck
als weiter außen bekommen.
Siehe oben.
Außerdem, was sind „schwere“ und was „leichte“ Atomkerne?
Es gibt zum Beispiel den leichten und den schweren
Wasserstoff, insofern weiß man nicht ganz genau, was Du
meinst.
Mit schweren Elementen wird oft in der Astronomie das bezeichnet, was schwerer als Wasserstoff und Helium ist. Diese Elemente werden in der Astronomie oft auch als Metalle bezeichnet, obwohl natürlich chemisch gesehen z.B. weder Sauerstoff noch Kohlenstoff ein Metall sind. In dieser Frage können dabei eigentlich nur diese Elemente gemeint sein.
Danke, jetzt hab ichs verstanden.