Diskusjonsoppgave

Passer for

  • fysikk 1
  • fysikk 2

Fisjon – fusjon

Fisjon - fusjon I staden for å studere fusjon og fisjon ved hjelp av den tradisjonelle kurva for samanhengen mellom bindingsenergi og atomnummer, kan vi studere samanhengen mellom masse/nukleon og atomnummer. Da vil du sjå at når tyngre grunnstoff fisjonerer, vil fisjonsfragmenta ligge nær «sentrum av kurva», der kvart fragment har mindre masse per nukleon. Tilsvarande kan vi sjå at når lettare isotopar fusjonerer, vil sluttkjernen også få mindre masse per nukleon. Begge desse prosessane frigjer energi. Kor mykje?

Bruk diagrammet til å svare på desse spørsmåla:

  1. Kva frigjer mest energi/nukleon, fisjon av uran eller fusjon av hydrogen?
  2. Kva for prosess ville gi størst energiutbytte frå bly: fisjon eller fusjon?
  3. Kva for prosess ville gi størst energi utbytte frå jern: fisjon, fusjon eller …..?

Faglig forklaring

  1. Meir energi blir frigjort per nukleon når hydrogenkjernar fusjonerer. Legg merke til den bratte kurva for masse/nukleon mellom hydrogen og helium.
  2. Energi ville bli frigjort dersom det var mogleg å fisjonere bly. Fisjonsprodukta ville ha mindre masse per nukleon, og gå «nedover bakke» på kurva i diagrammet. Dersom to blykjernar skulle fusjonere, ville sluttproduktet få større masse per nukleon, og reaksjonen ville «gå oppover bakke». For å få energiutbytte, må reaksjonsproduktet ligge på et lågare punkt på kurva.
  3. Ingen av delane. Jern ligger på botnen av kurva. Både fisjon og fusjon vil gå oppover på kurva og krevje energi og ikkje gi energiutbytte. (Dette er grunnen til at stjerner raskt blir avkjølt når fusjonsprosessane endar opp i jern.)

Fisjon - fusjon - svar

 

Fisjon - fusjon - snakkeboble

Aktuelle kompetansemål i læreplanen

Læreplan i fysikk - programfag i studiespesialiserende utdanningsprogram

  • Fysikk 1
    • Moderne fysikk
      • bruke bevaringslover til å beskrive fisjons- og fusjonsprosesser og beregne frigjort energi i slike prosesser
  • Fysikk 2
    • Moderne fysikk
      • gjøre rede for bevaringslover som gjelder i prosesser med elementærpartikler, og beskrive vekselvirkningene mellom elementærpartikler