Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Energi

I en nuklear reaktion skal masse gå tabt for at producere energi?

Det er korrekt! I nukleare reaktioner omdannes masse faktisk til energi. Dette er et grundlæggende princip for Einsteins berømte ligning, E =MC², hvor:

* e repræsenterer energi

* m repræsenterer masse

* C repræsenterer lysets hastighed

Her er hvorfor dette sker:

* bindende energi: Nukleoner (protoner og neutroner) inden for en atomkerne holdes sammen af ​​en stærk kraft kaldet den stærke atomkraft. Denne kraft frigiver energi, kendt som bindende energi.

* Massedefekt: Den samlede masse af de enkelte nukleoner er lidt større end massen af ​​den kerne, de danner. Denne forskel i masse, kendt som massedefekten, omdannes til den bindende energi, der holder kernen sammen.

* nukleare reaktioner: Når der opstår en nuklear reaktion (som fission eller fusion), er bindingsenergien i den resulterende kerne forskellig fra de originale kerner. Hvis produkternes bindende energi er højere, omdannes en eller anden masse til energi og frigøres. Dette er grunden til, at nukleare reaktioner frigiver store mængder energi.

Eksempler:

* nuklear fission: Når en tung kerne som uran er delt, har de resulterende kerner en højere bindende energi pr. Nukleon. Denne overskydende bindende energi frigives som energi.

* nuklear fusion: Når lette kerner som brintikring for at danne tungere kerner som helium, er produktets bindende energi højere. Igen resulterer dette i frigivelsen af ​​en betydelig mængde energi.

Så i det væsentlige er tabet af masse i en nuklear reaktion direkte knyttet til frigørelsen af ​​energi. Dette princip er grundlaget for atomkraftværker og atomvåben.