Massendefekt und Bindungsenergie (Helium, Eisen)

Jeremias Wolf · Gast

Meine Frage:
Liebe Physiker,

kann mir jemand in verständlichen Worten erklären, ob und warum nun bei der Heliumsynthese durch Fusion mehr Energie freigesetzt wird, oder bei der Eisensynthese?

Meine Ideen:
Man sagt ja, dass Eisen den höchsten Massedefekt pro Nukleon besitzt. Demnach müsste ja bei seiner Synthese der größte Materiebetrag in Energie übergehen. Bei Wikipedia im Artikel "Wasserstoffbrennen" steht im Gegensatz dazu geschrieben "Der Massendefekt bei der Fusion von Wasserstoff zu Helium ist der größte aller Fusionsreaktionen und somit bezüglich der Energie am ergiebigsten".
Begründet wird dies durch den großen Sprung von kleiner Bindungsenergie pro Nukleon zu großer Bindungsenergie pro Nukleon.

Kann mir jemand diesen scheinbaren Widerspruch auflösen?

Vielen Dank

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21593

Die Frage ist immer “Synthese aus was?”

Wenn du Eisen aus einzelnen Nukleonen erzeugen könntest, dann wäre die freiwerdende Energie pro Nukleon maximal.

Wenn du den Zielkern jedoch aus einem minimal leichteren Kern durch Hinzufügen eines weiteren Nukleon erzeugst, dann ist die freiwerdende Energie nicht über alle Nukleonen zu berechnen sondern nur für dieses eine Nukleon.

Die freiwerdende Energie für ein einziges hinzugefügte Nukleon ist aber bei leichten Kernen maximal.

Jeremias Wolf · Gast

Vielen Dank @Tom

Das erklärt schon mal so einiges. Ich hatte mir diese Frage im Rahmen meiner Recherche zum Schalenbrennen der Sonne gestellt. Hier wird ja ein schwereres Element (Kern) nicht durch die Zugabe eines einzelnen Nukleons synthetisiert, sondern durch Fusion zweier nächstleichterer Kerne oder?

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21593