Hvordan ses princippet om bevaringsenergi i fission og fusionsreaktioner?

Princippet om bevarelse af energi er et grundlæggende princip i fysik, der siger, at energi ikke kan skabes eller ødelægges, kun overføres eller omdannes fra en form til en anden. Dette princip gælder for både fission og fusionsreaktioner.

fission:

* Energiindgang: Fissionsreaktioner starter med en tung kerne, som uran-235, og absorberer en neutron.

* Energitransformation: Den ustabile kerne opdeler i to lettere datterkerner og frigiver en enorm mængde energi i form af kinetisk energi fra datterens kerner, neutroner og gammastråler.

* Energibesparelse: Den samlede energi, der er frigivet i fission (kinetisk energi af fragmenterne, neutroner og gammastråler) er lig med masseforskellen mellem den originale kerne og produkterne, ganget med hastigheden af ​​lys firkantet (E =MC²). Denne masseforskel er den "manglende masse", der er omdannet til energi.

fusion:

* Energiindgang: Fusionsreaktioner involverer smeltning af to lyskerner, som deuterium og tritium, sammen. Denne proces kræver en enorm mængde energiindgang for at overvinde den elektrostatiske frastødelse mellem de positivt ladede kerner.

* Energitransformation: Fusionen af ​​kernerne producerer en tungere kerne og frigiver en enorm mængde energi, primært i form af kinetisk energi fra den nydannede kerne og gammastråler.

* Energibesparelse: Energien, der er frigivet i fusion (kinetisk energi i produktkernen og gammastråler) er igen lig med masseforskellen mellem de originale kerner og produktkernen, ganget med hastigheden af ​​lys firkantet (E =MC²). Denne masseforskel er den "manglende masse", der er omdannet til energi.

i både fission og fusionsreaktioner:

* Den samlede energi for reaktanterne (inklusive deres bindingsenergi) er lig med den samlede energi af produkterne (inklusive deres bindingsenergi).

* Den energi, der frigives i reaktionen, er et resultat af omdannelsen af ​​masse til energi, som beskrevet af Einsteins berømte ligning E =MC².

Derfor er princippet om bevarelse af energi grundlæggende for at forstå både fission og fusionsreaktioner. Energi er ikke skabt eller ødelægges, men omdannes snarere fra en form til en anden, med den samlede energi, der forbliver konstant under hele processen.