Fusion von Wasserstoff

Aktivitätsübersicht

Die Strahlung, die wir von der Sonne erhalten, wird durch die Energie verursacht, die bei Kernreaktionen im Stern freigesetzt wird. Der wichtigste Kernbrennstoff der Sonne sind Wasserstoffkerne (ein Proton), die zu Heliumkernen (zwei Protonen und zwei Neutronen) verschmolzen sind. In dieser Übung erstellen die Schüler ein Diagramm, das zeigt, wie Wasserstoffkerne miteinander verschmelzen, um Heliumkerne und Energie zu erzeugen.

In der ersten Phase des Prozesses verschmelzen zwei Protonen zu einem Protonen- und Neutronenpaar, das als Wasserstoff-2 oder Deuterium bezeichnet wird. Dies setzt ein Neutrino und ein Positron frei. Ein weiteres Proton fusioniert mit dem Deuteriumkern und bildet ein Doppelproton-Neutronentriplett, das als Helium-3 bekannt ist und auch ein Positron freisetzt. Wenn ein Helium-3-Kern mit einem anderen Helium-3-Kern fusioniert, entsteht ein Helium (He-4) -Kern, der zwei Protonen freisetzt. In jedem Stadium dieser Reaktion wird Energie freigesetzt.

Alle Elemente bis zu Eisen (Fe) entstehen bei Fusionsreaktionen in Sternen. Elemente, die schwerer als Eisen sind, entstehen bei Supernova-Explosionen in einer Reaktion, die als Neutroneneinfangreaktionen bezeichnet wird.

Lassen Sie fortgeschrittene Schüler darüber nachdenken, warum in jedem Stadium Neutrinos und Positronen freigesetzt werden, um sie herauszufordern. Schneiden Sie für Schüler, die Unterstützung benötigen, das fertige Beispiel-Storyboard auf und lassen Sie sie die Teile in der richtigen Reihenfolge zusammensetzen. Eine andere Idee ist, dass Ihre Schüler unterschiedliche beschreibende Visualisierungen für verschiedene Fusionsreaktionen durchführen, z. B. die Fusion von Heliumkernen zu Kohlenstoffkernen.