Diskussion:Massendefekt
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Anmerkungen zu den Beispielen Bearbeiten
Von einem Beispiel sollte man doch erwarten, dass es nachvollziehbar ist. Das geht im aktuellen ersten Beispiel nicht. Es fehlt schlicht und einfach die Masse des Kerns von 4He. Und der Zahlenwert des Massendefekts ist mit 0,02603254 u seit dem 27. Jun. 2016 falsch.
Das Beispiel war am 15. Jan. 2004 von Benutzer:Marc Layer in den Artikel [1] gebracht worden. Seine Version mit Zahlenwerten, die auf fünf Nachkommastellen gerundet waren, sind in der angegebenen Genauigkeit auch heute noch völlig korrekt (bei wiegen wollen wir ein Auge zudrücken):
Die Masse eines Protons beträgt 1,00728 u, die eines Neutrons 1,00866 u. Der Kern des Heliumisotops 4He besteht aus zwei Protonen und zwei Neutronen. Diese wiegen zusammen 4,03188 u, der 4He-Kern jedoch nur 4,00151 u, d. h., dass der Massendefekt hier etwa 0,8% beträgt.
Die Quelle der Werte CODATA (1998) war als Kommentar im Quelltext auch angegeben. Nur haben die CODATA-Werte hinsichtlich des Massendefekts (da er im WP-Artikel auf Grundlage der Kernmassen definiert ist) einen Haken, CODATA enthält ganze vier Kernmassen: Proton, Deuteron, Triton und Alpha-Teilchen. Dann ist Ende mit CODATA, hat aber für den Helium-Massendefekt gereicht. Woher bekommen wir Kernmassen bei schwereren Atomen?
Der korrekte Zahlenwert für den Massenexzess 0,03037 u, der zunächst nicht explizit angegeben worden war, tauchte wenig später auf und hielt sich bis zum 27. Jun. 2016. Da brachte Benutzer:Ecodeluz dankenswerterweise die Atomic Mass Evaluation von 2012 ins Spiel und schrieb
Das Atomic Mass Data Center gibt 2012 den Massendefekt von 4He mit 2424,91561 keV bzw. 0,0260325413 u an.[2]
Zwar steht die Zahl 2424.91561 in der AME2012[3] für 4He, aber unter Mass excess (keV), und das ist nun einmal nicht der Massendefekt. In der Spalte daneben steht Binding energy per nucleon (keV) mit dem Zahlenwert 7073.915. Mit A=4 multipliziert und umgerechnet sind das 0,0303766 u, ein Wert, der uns seit 2004 bekannt vorkommt. Das ist wieder ein Beispiel, wie sich flüchtig geschriebene Kernphysiklehrbücher (Massenexzess = Massendefekt) bis tief in die Wikipedia auswirken. Den WP-Artikel Massenexzess gibt es erst seit dem 16. Jul. 2016.
Ich korrigiere das Beispiel (6 Nachkommastellen) auf Basis der CODATA-Werte von 2014 (die sich bei 6 Nachkommastellen kaum von denen von 1998 unterscheiden). In Kürze gehe ich voll zur AME2012 über. Der Artikel Massendefekt muss dazu erweitert werden. Ich hatte in einer früheren Diskussion darauf hingewiesen, dass die Definition der Größe Massendefekt noch nicht vollständig ist. Dazu war es notwendig, zuerst andere Artikel zu aktualisieren, insbesondere den Artikel Kernmasse.
Folgender Absatz der aktuellen Version trifft genau ins Schwarze:
In der Praxis wird der Massendefekt nicht für den isolierten Atomkern, sondern für das gesamte, ungeladene Atom des jeweiligen Nuklids, also die Atommasse, angegeben. ...
Leider bleibt der WP-Artikel bisher die Definition des Massendefekt der kern- und reaktorphysikalischen Praxis schuldig, die auf Atom- und nicht auf Kernmassen basiert.
Ich werde die Definition deshalb, wie gesagt, erweitern und einen sehr praxisbezogenen Abschnitt Wie man zu aktuellen Massendefekten kommt hinzufügen, der in allen mir bekannten deutschsprachigen Kernphysiklehrbüchern fehlt.
Das zweite Beispiel aus dem Topf Kernspaltung ist hier fehl am Platz. Massendefekt ist eine Eigenschaft eines Atomkerns bzw. eines Atoms. Dass er zur Berechnung des Q-Werts einer Kernreaktion, in die drei, vier oder mehr Teilchen verwickelt sind, die Hauptrolle spielt, ist ein anderes Bier. --Roderich Kahn (Diskussion) 18:08, 25. Jan. 2017 (CET)