Vorlesung 1 Flashcards
Entstehung von Atomkernen
Nukleosynthese
Primordiale Nukleosynthese
( 4 Stichpunkte)
nach 3 Minuten?
- in den ersten Minuten des Universums
- Protonen und Neutronenbildung (7:1 Verhältnis)
- keine Sterne
- erste Atome
nach 3 Minuten:
- T < 10^9 K
- Fusionsreaktionen
- ->Nuklide mit Massenzahl 5 & 8 instabil, >7 nicht möglich
Nicht-dunkle Materie und Energie
Primere Nukleosynthese
76 % aus Wasserstoff
24 % aus Helium
Spuren von Li und Be vorhanden
Stellare Nukleosynthese
5 Stichpunkte
- Gültig für Sterne > 0.3 Sonnenmassen
- von innen nach außen entstehend (Brennvorgänge)
-Höchste Bindungsenergie im Kern aller Isotope in (56)Fe (nach Siliziumbrennen Kern daraus)
-leichte Elemente bis Fe durch exotherme
Fusionsreaktionen
- schwerere Kerne durch Fusionsreaktionen nicht bildbar –>Neutronen nötig
Reihenfolge des Brennens
- Wasserstoffbrennen
- Heliumbrennen
- Kohlenstoffbrennen
- Neonbrennen
- Sauerstoffbrennen (braucht höhere Temperaturen als Neon, daher danach)
- Siliziumbrennen
- Wasserstoffbrennen
- Proton - Proton - Zyklus
- 7 Mio Jahre
- Heliumbrennen
- 3 alpha Reaktionen –> Bildung von (12)C
- Verbrauch > 95% H
- 500.000 Jahre
- Temperaturen > 10^8 K
- Kohlenstoffbrennen
- Bildung von Neon und Sauerstoff
- 600 Jahre
- Temperaturen >6 x 10^8 K
- Neonbrennen
- in Sternen >8 Sonnenmassen
- Bildung von Sauerstoff durch Photodesintegration (durch Stoß eines Photons ausgelöste Kernreaktionen)
- 1600 Mio Jahre
- Temperaturen > 1 x 10^9 K
- Sauerstoffbrennen
- in Sternen >8 Sonnenmassen
- Bildung von Schwefel und Silizium
- 2100 Mio Jahre
- Temperaturen > 2 x 10^9 K
- Siliziumbrennen
- in Sternen >8 Sonnenmassen
- Bildung von Nickel, Cobalt, Eisen
-Temperaturen > 2,7 x 10^9 K
Supernova
-Fe-Kerne durch Photodesintegration spontane Zerlegung
(bei 1,4 - 3 Sonnenmassen, 10 km
Durchmesser, Dichte 4x1017 kg/m^3)
-Hülle des Sterns reißt durch Schockwelle
-Kern kollabiert in einen kompakten heißen Neutronenkern
-Bsp. Crab Nebel
- es kommt zu Neutronen- und Protoneneinfangprozessen
Neutronen- und Protoneneinfangprozesse
Wann keine weitere Aufnahme von Neutronen?
1) s-Prozess “slow” - Neutroneneinfang (mehr bei Isotopen mit ungerader Massezahl)
(eins nach rechts im Periodensystem)
2) r-Prozess “rapid” - Neutroneneinfang (beta-Zerfall)
(diagonal nach oben(ß-) oder unten(ß+) im Periodensystem)
3) p-Prozess - Protoneneinfang (leichte Isotopenbildung)
(eins nach oben im Periodensystem)
-bei 82 & 126 Neutronen keine weitere Aufnahme
Isotope
Kerne eines Elements mit gleicher Kernladung
Isotone
Kerne eines Elements mit gleicher Neutronenzahl
Isobare
Kerne eines Elements mit gleicher Massezahl
Welches Element hat die meisten stabilen Isotope?
Zinn
