Co je to jaderná vázací energie?
Jádro atomu je jeho centrální jádro, které se skládá z jednoho nebo více protonů a s výjimkou pouze nejlehčí formy vodíku také neutrony.Neutronu není žádný poplatek, ale něco jim brání vyklouznutí z jádra.Kromě toho je každý proton v jádru pozitivně nabitý;Měli by se navzájem odrazit a vyprázdnit jádro mdash;Nějaká energie tomu také brání.Z definice je energie udržování všech těchto částic v jádru „jadernou vazebnou energií“.Protože Einstein objevil matematický vztah, který odpovídá hmotě s energií a mdash;E ' MC 2 , kde E je energie, m je hmota a C je rychlost světla mdash;Energie nukleární vazby může být vypočtena s relativním lehkostí.
Hmotnost v jádru pochází ze dvou zdrojů.Jedním z nich je hmota, která by každá částice obsahovala, kdyby byla izolovaná, bez náboje nebo gravitačních interakcí.Druhým zdrojem hmoty je nárůst přímo připisovatelné energii jaderné vazby.Tyto dva zdroje vyvolávají rovnici m (t) ' m (fp) #43;M (NBF) , kde „T“ znamená celkový počet, „FP“ znamená volnou částici a „NBF“ znamená jadernou vazebnou sílu.Protože neexistuje nic jako negativní energie, hmotnost připisovatelná jaderné vazebné energii musí být pozitivní a energie celkového jádra, větší než součet jeho neutronů a protonů.
vložení této formy hmoty doPůvodní rovnice, celková energie jádra je e (t) ' m (t) c 2 .Rozšíření této rovnice v plné výši dává e (t) ' (m (fp) #43; m (nbf) ) c 2 .Násobení tohoto out dává e (t) ' m (fp) c 2 #43;M (NBF) C 2 .Nyní, pokud je energie připsána izolovaným jednotlivým částicím odečtená, tato rovnice se snižuje na e (t) #45;E (fp) ' delta; e ' m (nbf) c 2 , kde delta; e je nárůst energie nad zvýšením volných částic a mdash;jaderná vazebná energie.Vazebná energie výsledných atomů, odečtená od vazebné energie počátečních atomů, dává čistý výnos, který se používá buď konstruktivně nebo destruktivně.Konstruktivní využití této jaderné energie zahrnuje výroba elektřiny, měření téměř pětiny veškeré elektrické energie ve Spojených státech a více než tři čtvrtiny energie použité ve Francii.