Woher kommt die Masse, wenn Neutronen aus Protonen in der Sonne erzeugt werden?
Wenn ein Positron hergestellt wird, wird es möglicherweise mit einem nahe gelegenen Elektron vernichtet?
Woher kommt die Masse, wenn Neutronen aus Protonen in der Sonne erzeugt werden?
Wenn ein Positron hergestellt wird, wird es möglicherweise mit einem nahe gelegenen Elektron vernichtet?
Während ein freies Neutron mehr Masse als ein freies Proton hat, hat ein gebundener Helium-4-Kern weniger Masse als zwei freie Protonen und zwei freie Neutronen.Tatsächlich hat der Helium-4-Kern weniger Masse als vier freie Protonen.Der Unterschied liegt in der Bindungsenergie des Kerns.Daher verlieren Sterne, wie in den anderen Antworten richtig angegeben, durch ihre Fusionsreaktionen ständig Masse und gewinnen sie nicht an.
Tatsächlich verliert die Sonne ständig an Masse.Es strahlt große Energiemengen aus und durch die Energie-Massen-Beziehung $ E = m c ^ 2 $ span> bedeutet Strahlungsenergie Strahlungsmasse.
Da die Masse eines Heliumatoms geringer ist als die Masse der vier freien Protonen, die in den Fusionsprozess eintreten, kann man die Fusion als den Prozess der Umwandlung von Masse in Energie betrachten.
Ja, die Umwandlung von Wasserstoff zu Helium durch Kernfusion setzt Energie auf Kosten der Produkte frei, die weniger Masse als die Reaktanten haben. Die Verknüpfungsgleichung zwischen Energie und Massenverlust wurde von Einstein vorgeschlagen, $ E = \ Delta m \, c ^ 2 $ span>.
Die Zahlen sind ziemlich astronomisch.
Durch die Kernfusion verliert die Sonne jeweils etwa 4 Millionen Tonnen ( $ 4 \, 000 \, 000 \, 000 \ \ mathrm {kg} $ span>) Masse second erzeugt dabei $ 3,6 \ mal 10 ^ {26} \ \ mathrm J $ span> Energie pro Sekunde.
Dies mag viel erscheinen, aber wenn die Sonne für weitere 5 $ span> Milliarden Jahre weiter schien, hätte sie etwa $ \ frac {verloren 3} {10 \, 000} ^ {\ text {th}} $ span> seiner Gesamtmasse.
Die andere Methode des Massenverlusts durch die Sonne ist der Sonnenwind, bei dem es sich um ionisierte Partikel handelt, die von der Sonnenoberfläche "abgekocht" werden.
Dieser Prozess macht ungefähr $ \ frac 14 $ span> den gesamten Massenverlust der Sonne aus.
Sterne verschmelzen Wasserstoff (nackte Protonen) mit Helium (zwei Protonen und zwei Neutronen).Die Reaktion weist jedoch eine Reihe von Zwischenschritten auf.Der erste Schritt fusioniert zwei Protonen mit Deuterium und ein Positron und ein Neutrino:
$$ ^ 1_1H + ^ 1_1H ~ \ rightarrow ~ ^ 2_1H + e ^ + + \ nu_e $$ span>
Sie haben Recht, dass ein Neutron eine höhere Ruhemasse als ein Proton hat, aber diese Reaktion erzeugt niemals ein freies Neutron.Das Neutron ist vom Moment seiner Erzeugung an an das andere Proton gebunden.Die Bindungsenergie kompensiert die zusätzliche Ruhemassenenergie
https://en.wikipedia.org/wiki/Proton%E2%80%93proton_chain_reaction
Nein, es nimmt an Masse ab .
Sie müssen die Bindungsenergie im Atomkern berücksichtigen.Die Protonen und Neutronen sind durch die starke Kernkraft im Kern eines Heliumatoms sehr stark miteinander verbunden.
Es braucht sehr viel Energie, um sie auseinander zu ziehen.
Zuerst müssen Sie die elektromagnetische Kraft überwinden, um sie so eng zusammenzudrücken, dass sie verschmelzen.
Aber auf der Skala eines Atomkerns ist die starke Kernkraft sehr viel stärker, sodass die elektromagnetische Kraft nach dem Verschmelzen keine Chance mehr hat, die Protonen voneinander abzustoßen.
Die Sonne verliert ungefähr 4 Millionen Tonnen pro Sekunde an Masse.Dies geschieht größtenteils in Form von Licht (das eine Masse von E = mc ^ 2 hat) und geladenen Teilchen wie Heliumkernen
Beachten Sie, dass die Frage Woher kommt die Masse, wenn Neutronen aus Protonen erzeugt werden .Ein Neutron ist im Grunde (*) ein Proton + Elektron.Die Masse war also bereits als Elektron vorhanden und verschmolz im Grunde genommen mit einem Proton, um das Neutron zu bilden.
Wie andere richtig erklärt haben, setzen Protonen und Neutronen Energie frei, wenn sie sich in einen Kern binden.E = MC ^ 2, der gebundene Kern hat eine geringere Masse als die freien Protonen und Neutronen.Diese Energie kommt als Sonnenlicht heraus.
(*) Fußnote: Der Einfachheit halber habe ich Neutrinos bewusst ignoriert.