Qu'est-ce que l'énergie de liaison nucléaire?
Le noyau d'un atome est son noyau central, qui se compose d'un ou plusieurs protons et, à l'exception uniquement de la forme la plus légère d'hydrogène, également des neutrons.Il n'y a pas de charge à un neutron, mais quelque chose les empêche de sortir du noyau.De plus, chaque proton dans le noyau est chargé positivement;Ils devraient se repousser, vidant le noyau mdash;Une certaine énergie l'empêche également.Par définition, l'énergie conservant toutes ces particules dans le noyau est «l'énergie de liaison nucléaire».Depuis qu'Einstein a découvert la relation mathématique qui équivaut à la matière à l'énergie et à Mdash;E ' MC 2 , où E est l'énergie, m est la masse et c est la vitesse de la lumière et du mdash;L'énergie de liaison nucléaire peut être calculée avec une facilité relative.
La masse dans le noyau provient de deux sources.L'une est la masse que chaque particule contiendrait si elle était isolée, exempte de charges ou d'interactions gravitationnelles.La deuxième source de masse est l'augmentation directement attribuable à l'énergie de liaison nucléaire.Ces deux sources donnent naissance à l'équation m (t) ' m (fp) M (NBF) , où «T» signifie total, «FP» signifie une particule libre et «NBF» représente la force de liaison nucléaire.Puisqu'il n'y a pas d'énergie négative, la masse attribuable à l'énergie de liaison nucléaire doit être positive et l'énergie d'un noyau total, supérieure à la somme de ses neutrons et de ses protons.
Insertion de cette forme de la masse dans laÉquation d'origine, l'énergie totale d'un noyau est e (t) ' m (t) c 2 .L'élargissement de cette équation en totalité donne e (t) ' (m (fp) m (nbf) ) c 2 .La multiplication de cela donne e (t) ' m (fp) c 2 M (NBF) C 2 .Maintenant, si l'énergie attribuable aux particules individuelles isolées est soustraite, cette équation se réduit à e (t) # 45;E (fp) ' delta; e ' m (nbf) c 2 , où delta; e est l'augmentation de l'énergie au-dessus de celle des particules libres et mdash;L'énergie de liaison nucléaire.
La fission nucléaire, ou le fractionnement du noyau atomique pour produire des atomes plus petits, dont chacun a sa propre énergie de liaison, est particulièrement importante pour la conception et le fonctionnement des centrales électriques.L'énergie de liaison des atomes résultantes, soustraite de l'énergie de liaison des atomes de départ, donne le rendement net qui est appliqué de manière constructive ou destructrice.Les utilisations constructives de cette énergie nucléaire comprennent la production d'électricité, mesurant près d'un cinquième de toute l'énergie électrique aux États-Unis et plus des trois quarts de la puissance utilisée en France.