Hvad er nuklearbindende energi?
Kernen i et atom er dens centrale kerne, der består af en eller flere protoner og med undtagelse af den letteste form for brint, også neutroner.Der er ingen gebyr for en neutron, men alligevel forhindrer noget dem i at glide ud af kernen.Derudover er hver proton inden for kernen positivt ladet;De skulle afvise hinanden og tømme kernen og mdash;Nogle energi forhindrer også dette.Per definition er energien, der holder alle disse partikler i kernen, den "nukleare bindingsenergi."Siden Einstein opdagede det matematiske forhold, der sidestilles med sagen med Energy Mdash;E ' mc 2 , hvor e er energien, m er massen og c er lysets hastighed og mdash;Den nukleare bindingsenergi kan beregnes med relativ lethed.
Masse inden i kernen kommer fra to kilder.Den ene er den masse, som hver partikel ville indeholde, hvis den var isoleret, fri for ladning eller gravitationsinteraktioner.Den anden massekilde er den stigning, der direkte kan henføres til den nukleare bindingsenergi.Disse to kilder giver anledning til ligningen m (t) ' m (fp) #43;M (NBF) , hvor “T” står for total, “FP” står for gratis partikel og “NBF” står for nuklear bindingskraft.Original ligning, den samlede energi i en kerne er e
(t)' m (t) c 2 .Udvidelse af denne ligning fuldt ud giver e (t) ' (m (fp) #43; m (nbf) ) c 2 .At multiplicere dette giver e (t) ' m (fp) c 2 #43;M (NBF) C 2 .Nu, hvis den energi, der kan henføres til isolerede individuelle partikler, trækkes ud, reduceres denne ligning til e (t) #45;E (fp) ' delta; e ' m (nbf) c 2 , hvor delta; e er stigningen i energi over frie partikler mdash;Den nukleare bindingsenergi. Nuklear fission eller opdeling af atomkernen til at producere mindre atomer, som hver har sin egen bindingsenergi, er af særlig betydning for design og drift af kraftværker.Den resulterende atomer, der er bindende, subtraheret fra den bindende energi fra de startatomer, giver nettotenet, der enten påføres konstruktivt eller destruktivt.Konstruktiv anvendelse af denne atomenergi inkluderer produktion af elektricitet, der måler næsten en femtedel af al elektrisk strøm i USA og mere end tre fjerdedele af den magt, der blev brugt i Frankrig.