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Woher bezieht die Sonne ihre Energie/Massendefekt


Woher bezieht die Sonne ihre Energie



1.Bedingungen für die Kernfusion:


Hohe Temperatur (ca. 16 Mio. Kelvin)
Hoher Druck (ca. 2 x10^ 16 Pascal)
Nur im inneren Bereich der Sonne ist die Energiefreisetzung möglich
2. Kernfusion:
Die Sonne gewinnt ihre Energie vor allem durch die Verschmelzung von Wasserstoffkernen(Protonen) zu Helium. Diesen Prozess nennt man Proton-Proton Zyklus.


Protonen stoßen sich eigentlich ab ( da sie gleich geladen sind)
Durch den hohen Druck im Kern der Sonne bekommen sie eine große Bewegungsenergie, dadurch kommen sie nahe und fusionieren
Fusion:


o Bei einer Proton-Proton Reaktion führt die Fusion über Deuteronen(schwere Wasserstoffkerne) und Helium-3 schließlich zu einem stabilen Heliumkern.
o Die Energie wird in Form von Strahlung freigesetzt
3. Massendefekt:


Bei der Kernfusion werden, um einen Heliumkern entstehen zu lassen, 4 Wasserstoffkerne benötigt
Da aber die Masse von 4 Wasserstoffkernen geringfügig kleiner ist, als die des entstandenen Heliumkerns, findet ein Masseverlust statt
Diesen Vorgang nennt man auch Massendefekt
Der Massendefekt ist der Grund dafür, dass Energie freigesetzt wird
In einer Sekunde verschmelzen in der Sonne: 567 Mio. t Wasserstoff zu 562.8 Mio. t Helium es tritt ein Massedefekt von 4.2 Mio. t pro Sekunde auf , demzufolge wird die Sonne in der Sekunde um 4.2 Mio. t leichter

E = m x C ^2

E = Freiwerdende Energie
m = Massen des Massendefekts
C = Lichtgeschwindigkeit
E = 4,2 x 10^ 9 Kg x (3 x 10^8 m x s^-1)^2

Die Sonne verändert dadurch ihre chemische Zusammensetzung (Wasserstoff nimmt ab, Helium nimmt zu)
Die Sonne ein Drittel des Vorrats an Wasserstoff verbrannt, in den letzten 4 Milliarden Jahren
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