CE1991_i Een neutronenster - science.uu.nl project csg

CE1991_i
4p
.
Een neutronenster
19 □ Die energie kan worden berekend uit het verschil van massa van voor en na de reactie.
Massa 4 protonen: 4 x 1,6726 x 10-27 kg
Massa 2 elektronen: 2 x 9.1095 x 10-31 kg
Massa helium atoom (inclusief 2 elektronen) : 4,0026u = 4,0026 x 1,66 x 10 -27 kg
mc 2  (4 x1,6726 x1027  2 x9,1095 x1031  4,0026 x1,66 x10 27 ) x(3 x108 ) 2 
 4,10 x1012 J  25,6MeV
3p
20 □ De bindingsenergie per nucleon (voor een bepaalde kern) is de energie die per nucleon moet
worden toegevoegd om alle nucleonen in de betreffende kern vrij te maken. Dat is dan ook de
energie die vrijkomt (per nucleon) wanneer losse nucleonen de betreffende kern vormen.
Als de bindingsenergie per nucleon voor een helium kern kleiner is dan voor een koolstofkern,
dan moet er bij de fusie van 3 heliumkernen tot koolstof energie vrijkomen.
3p
21 □ De waargenomen golflengte voor de n=3 naar de n=2 overgang is 654 nm
Volgens BINAS is het energieverschil tussen die twee niveaus: 12,0888 eV – 10,2002 eV=
=1,8886 eV
Daarbij hoort een golflengte van

hc 6,626 x1034 x3,00 x108

 656nm
U
1,8886 x1,60 x1019
De waargenomen golflengte is kleiner dan de werkelijk uitgezonden golflengte (oftewel de
waargenomen frequentie is groter dan de uitgezonden frequentie), dat betekent dat de nevel
naar ons toe beweegt.
3p
22 □
Dichtheid is massa/volume =
3p
4p
23 □
24
Fgravitatie  G
mobject mster
R2
1, 2 x1030
 1,3x1017 kg / m3
3 3
(4 / 3) x( ) x(13x10 )
 6,672 x10
11
1x1, 2 x1030
 3,64 x107 N  3,6 x107 N
3 2
(13x10 )
De gravitatie levert de centripetale kracht die nodig is om objecten op de ster te houden. Als
de objecten er net op kunnen blijven, dan is de gravitatiekracht precies gelijk aan de
centripetale kracht, dus:
Fgravitatie
mv 2

 m 2 R  m.(2 f ) 2 .R  m.(2 / T ) 2 .R
R
m.4 2 R
1x 4 2 x13 x103
T

 0,12 s
Fgravitatie
3, 6 x107
Opmerking: op het internet vond ik de pulsar 1937+214 maar die heeft een omwentelingstijd
van 1,56 ms in plaats van 0,12s. Wel schijnt er nog een derde neutronenster in Vulpecula te
zijn. Maar toch even kritisch narekenen dus.
Overigens, de eerste neutronenster of pulsar is in 1967 ontdekt in hetzelfde sterrenbeeld
Vulpecula door Jocelyn Bell en Anthony Hewit. Dat is de 1919+21 met een omwentelingstijd
van 1,34s. Vanwege zo’n geregeld signaal werd er ook aan extra-terrestial intelligentie
gedacht. Men publiceerde de ontdekking nadat men een acceptabele fysische oorzaak voor het
signaal had bedacht.