{"id":44817,"date":"2019-10-16T17:46:00","date_gmt":"2019-10-16T16:46:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/was-ist-dichte-der-kernmaterie-kerndichte-definition\/"},"modified":"2021-08-04T08:51:34","modified_gmt":"2021-08-04T07:51:34","slug":"was-ist-dichte-der-kernmaterie-kerndichte-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-dichte-der-kernmaterie-kerndichte-definition\/","title":{"rendered":"Was ist Dichte der Kernmaterie – Kerndichte – Definition"},"content":{"rendered":"
Die Kerndichte f\u00fcr einen typischen Kern l\u00e4sst sich n\u00e4herungsweise aus der Gr\u00f6\u00dfe des Kerns und seiner Masse berechnen.\u00a0Es ist ungef\u00e4hr 2,3 x 10^17 kg\/m3.\u00a0W\u00e4rmetechnik<\/div><\/div>\n
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Dichte der Kernmaterie<\/h2>\n

Kerndichte<\/strong>\u00a0ist die Dichte des Kerns eines Atoms.\u00a0Es ist das Verh\u00e4ltnis der Masse pro Volumeneinheit im Kern.\u00a0Da der Atomkern den gr\u00f6\u00dften Teil der Atommasse tr\u00e4gt und der Atomkern im Vergleich zum gesamten Atom sehr klein ist, ist die Kerndichte sehr hoch.<\/p>\n

Die Kerndichte f\u00fcr einen typischen Kern l\u00e4sst sich n\u00e4herungsweise aus der Gr\u00f6\u00dfe des Kerns und seiner Masse berechnen.\u00a0Typische\u00a0Kernradien<\/a><\/strong>\u00a0liegen in der Gr\u00f6\u00dfenordnung von\u00a010\u00a0<\/strong>\u201314<\/sup><\/strong>\u00a0m<\/strong>\u00a0.\u00a0Unter Annahme einer Kugelform k\u00f6nnen die Kernradien nach folgender Formel berechnet werden:<\/p>\n

r = r\u00a00<\/sub>\u00a0.\u00a0Ein\u00a01\/3<\/sup><\/p>\n

wobei r\u00a00<\/sub>\u00a0= 1,2 x 10\u00a0-15<\/sup>\u00a0m = 1,2 fm<\/p>\n

Zum Beispiel besteht\u00a0nat\u00fcrliches Uran<\/strong><\/a>\u00a0haupts\u00e4chlich aus dem Isotop\u00a0238<\/sup>\u00a0U<\/a>\u00a0(99,28 %), daher liegt die Atommasse des Urans nahe der Atommasse des\u00a0Isotops\u00a0238<\/sup>\u00a0U (238,03 u).\u00a0Sein Radius dieses Kerns ist:<\/p>\n

r = r\u00a00<\/sub>\u00a0.\u00a0A\u00a01\/3<\/sup>\u00a0= 7,44 fm.<\/p>\n

Angenommen, es ist kugelf\u00f6rmig, ist sein Volumen:<\/p>\n

V = 4\u03c0r\u00a03<\/sup>\u00a0\/3 = 1,73 \u00d7 10\u00a0\u201342<\/sup>\u00a0m\u00a03<\/sup>\u00a0.<\/p>\n

Die \u00fcbliche Definition der Kerndichte gibt f\u00fcr ihre Dichte:<\/p>\n

\u03c1\u00a0Kern<\/sub>\u00a0= m \/ V = \u200b\u200b238 x 1,66 x 10\u00a0\u201327<\/sup>\u00a0\/ (1,73 x 10\u00a0\u201342<\/sup>\u00a0) =\u00a02,3 x 10\u00a017<\/sup>\u00a0kg\/m\u00a03<\/sup><\/strong>\u00a0.<\/p>\n

Somit ist die Dichte von Kernmaterial mehr als 2,10\u00a014<\/sup>\u00a0mal gr\u00f6\u00dfer als die von Wasser.\u00a0Es ist eine immense Dichte.\u00a0Der beschreibende Begriff\u00a0Kerndichte<\/em>\u00a0wird auch f\u00fcr Situationen verwendet, in denen \u00e4hnlich hohe Dichten auftreten, beispielsweise in Neutronensternen.\u00a0Solche immensen Dichten findet man auch in Neutronensternen.<\/p><\/div><\/div>

<\/span>Dichte des Neutronensterns<\/div>
Das dichteste Material auf der Erde ist das Metall Osmium, aber seine Dichte verblasst im Vergleich zu den Dichten exotischer astronomischer Objekte wie Wei\u00dfer Zwergsterne und Neutronensterne.\n

Ein\u00a0Neutronenstern<\/strong>\u00a0ist der kollabierte Kern eines gro\u00dfen Sterns (normalerweise eines Roten Riesen).\u00a0Neutronensterne sind die kleinsten und dichtesten Sterne, die bekannt sind, und sie\u00a0rotieren extrem schnell<\/strong>\u00a0.\u00a0Ein Neutronenstern ist im Grunde ein riesiger Atomkern mit einem Durchmesser von etwa 11 km, der speziell aus Neutronen besteht.\u00a0Es wird angenommen, dass es unter dem immensen Druck eines kollabierenden massereichen Sterns, der zur Supernova wird, m\u00f6glich ist, dass sich die Elektronen und Protonen durch Elektroneneinfang zu Neutronen verbinden und eine riesige Menge an\u00a0Neutrinos<\/a>\u00a0freisetzen\u00a0.<\/p>\n

Sie sind so dicht, dass ein Teel\u00f6ffel seines Materials eine Masse von \u00fcber 5,5 \u00d7 10\u00a012<\/sup>\u00a0kg h\u00e4tte.\u00a0Es wird angenommen, dass sie Dichten von 3,7 \u00d7 10\u00a017<\/sup>\u00a0bis 6 \u00d7 10\u00a017<\/sup>\u00a0kg\/m\u00a03 haben<\/sup>\u00a0, was mit der ungef\u00e4hren Dichte eines Atomkerns von 2,3 \u00d7 10\u00a017<\/sup>\u00a0kg\/m\u00a03 vergleichbar ist<\/sup>\u00a0.<\/p><\/div><\/div><\/div>

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