Ist die reine Fusion von Kernen immer exotherm?

Wissenschaft Physik
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Hi Community,

Ich kann einfach nichts zu folgendem Problem finden, vllt könnt ihr mir ja helfen.
Kernfusionen können exotherm oder endotherm ablaufen. Das habe ich aus mehreren Quellen herausgelesen. (Bsp: Elemente mit noch größeren Massenzahlen können hingegen nicht mehr auf diese Weise entstehen, da solche Fusionen endotherm sind, d. h. weniger Energie liefern, als sie für ihre eigene Erhaltung benötigen. -wikipedia-).
Nun frage ich mich ob damit gemeint ist, dass man mehr Energie aufwenden muss, damit die Kerne fusionieren als durch die Fusion entsteht. Oder dass bei der Fusion, wenn der Coulombwall überwunden ist, selbst nochmals Energie gebraucht wird (also Masse entsteht)?

Hoffe ich habe das Problem verständlich ausformuliert^^

Vielen Dank

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Hallo

Nun frage ich mich ob damit gemeint ist, dass man mehr Energie
aufwenden muss, damit die Kerne fusionieren als durch die
Fusion entsteht.

Ja, genau das ist gemeint.

Oder dass bei der Fusion, wenn der
Coulombwall überwunden ist, selbst nochmals Energie gebraucht
wird (also Masse entsteht)?

Es entsteht keine Masse. Die „reine“ Fusion würde keine Energie von außen benötigen. Jedoch gibt es keine „reine“ Fusion, da die Coulombkraft vorhanden ist.
Die Kernbindungsenergie entspricht dem Massenverlust eines Kerns bei der Fusion. Dieser Massenverlust entspricht der frei gewordenen Energie und lässt sich mit der berühmten Formel E=mc² umrechnen.

Große Kerne haben eine geringere Bindungsenergie pro Nukleon, dafür einen höheren Coulombwall (http://de.wikipedia.org/wiki/Coulombwall).
Mit der Faustformel unten oder etwas logischem Denken leicht nachvollziehbar.

Grob gesagt: 1. Coulombwall oder Coulombkraft muss überwunden werden z.B. mit dem Tunneleffekt

  1. Die Kerne können nun mit Hilfe der starken Wechselwirkung verschmelzen

  2. Nr. 1 und 2 gehören zusammen und da beides passiern muss, man nennt dies dann Kernfusion

Falls du es noch nicht verstanden hast:
kleiner Kern --> große Bindungsenergie, kleine Coulombkraft
großer Kern --> kleine Bindungsenergie, große Coulombkraft

Das war jetzt etwas einfacher ausgedrückt, hoffentlich auch verständlich.

Gruß
Florian

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Vielen Dank Florian333, jetzt habe ich das ganze verstanden.
Dachte zuerst, dass bei 2tens, also bei der Verschmelzung auf Grund der Wechselwirkung, manchmal Energie benötigt werden könnte, ist aber nicht so. :smile: