Τι είναι η ενέργεια πυρηνικής δέσμευσης;
Ο πυρήνας ενός ατόμου είναι ο κεντρικός πυρήνας του, ο οποίος αποτελείται από ένα ή περισσότερα πρωτόνια και, με την εξαίρεση μόνο της ελαφρύτερης μορφής υδρογόνου, νετρονίων.Δεν υπάρχει καμία χρέωση σε ένα νετρόνιο, όμως κάτι τους εμποδίζει να γλιστρήσουν από τον πυρήνα.Επιπλέον, κάθε πρωτόνιο μέσα στον πυρήνα είναι θετικά φορτισμένο.Θα πρέπει να απωθούν ο ένας τον άλλον, εκκενώνοντας τον πυρήνα mdash.Κάποια ενέργεια αποτρέπει και αυτό.Εξ ορισμού, η ενέργεια που διατηρεί όλα αυτά τα σωματίδια μέσα στον πυρήνα είναι η "ενέργεια πυρηνικής δέσμευσης".Δεδομένου ότι ο Αϊνστάιν ανακάλυψε τη μαθηματική σχέση που εξισώνει την ύλη με την ενέργεια mdash;E ' mc 2 , όπου e είναι η ενέργεια, m είναι η μάζα και c είναι η ταχύτητα του φωτός mdash;Η ενέργεια πυρηνικής δέσμευσης μπορεί να υπολογιστεί με σχετική ευκολία. Η μάζα μέσα στον πυρήνα προέρχεται από δύο πηγές.Το ένα είναι η μάζα που κάθε σωματίδιο θα περιέχει εάν ήταν απομονωμένη, δωρεάν από αλληλεπιδράσεις φορτίου ή βαρύτητας.Η δεύτερη πηγή μάζας είναι η αύξηση που αποδίδεται άμεσα στην ενέργεια πυρηνικής δέσμευσης.Αυτές οι δύο πηγές δημιουργούν την εξίσωση M
(t)' m (fp) #43;Το M (NBF) , όπου το "T" αντιπροσωπεύει το συνολικό, το "FP" αντιπροσωπεύει το ελεύθερο σωματίδιο και το "NBF" σημαίνει δύναμη πυρηνικής δέσμευσης.Δεδομένου ότι δεν υπάρχει αρνητική ενέργεια, η μάζα που οφείλεται στην ενέργεια πυρηνικής δέσμευσης πρέπει να είναι θετική και η ενέργεια ενός συνολικού πυρήνα, μεγαλύτερη από το άθροισμα των νετρονίων και των πρωτονίων του.Αρχική εξίσωση, η συνολική ενέργεια ενός πυρήνα είναι e (t) ' m
(t)c 2 .Η επέκταση αυτής της εξίσωσης δίνει πλήρως το E (t) ' (m (fp)
Το πολλαπλασιασμό αυτού του δίνει E (t) ' m (fp) c 2 #43;M (NBF) C 2 .Τώρα, εάν η ενέργεια που αποδίδεται σε απομονωμένα μεμονωμένα σωματίδια αφαιρείται, αυτή η εξίσωση μειώνεται σε E (t) #45;E (fp) ' delta; e ' m (nbf) c 2 , όπου δέλτα είναι η αύξηση της ενέργειας πάνω από εκείνη των ελεύθερων σωματιδίων mdash;Η ενέργεια πυρηνικής δέσμευσης. Η πυρηνική σχάση ή η διάσπαση του ατομικού πυρήνα για την παραγωγή μικρότερων ατόμων, καθένα από τα οποία έχει τη δική του δέσμευση, έχει ιδιαίτερη σημασία για το σχεδιασμό και τη λειτουργία των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής.Η ενέργεια δέσμευσης των προκύπτων ατόμων, που αφαιρείται από την ενέργεια δέσμευσης των ατόμων εκκίνησης, δίνει την καθαρή απόδοση που είτε εφαρμόζεται εποικοδομητικά είτε καταστροφικά.Οι εποικοδομητικές χρήσεις αυτής της πυρηνικής ενέργειας περιλαμβάνουν την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, μετρώντας σχεδόν το ένα πέμπτο όλων των ηλεκτρικής ενέργειας στις Ηνωμένες Πολιτείες και πάνω από τα τρία τέταρτα της ισχύος που χρησιμοποιείται στη Γαλλία.