Hva er bindende energi?

Bindende energi er energien som trengs for å fjerne en partikkel fra et atom.Hver del av et atom har bindende energi, men begrepet brukes ofte for å referere til energien som kreves for å dele kjernen til et atom.Denne energien er integrert i diskusjoner om kjernefysisk fisjon og fusjon.Elektronbindingsenergi kalles oftere ioniseringsenergi.

Energien i kjernefysiske bindinger kan observeres ved å måle en atommasse, som er mindre enn summen av komponentmassen.Dette er fordi noen av massene til kjernepartiklene blir omdannet til energi i henhold til ligningen E ' MC ² .Den manglende massen er kilden til den bindende energien.De minste atomene har den laveste kjernefysiske bindingsenergien.Det har en tendens til å øke med atomnummer opp til jern, som har den høyeste bindende energien;Større atomer er mer ustabile.

Kjerner er laget av protoner og nøytroner.Lignende anklager avviser.Protoner er positivt ladet, og nøytroner, som er nøytrale, gir ingen balansering av negativ ladning.Bindingene til kjernen må være sterke nok til å overvinne de avvisende kreftene til de positive ladningene på protonene.Følgelig er det en stor mengde energi som er lagret i disse bindingene.

Prosessene for kjernefysisk fisjon og fusjon er avhengige av frigjøring av kjernefysisk bindingsenergi.I fusjon, deuterium, et hydrogenatom med ett nøytron og tritium, et hydrogenatom med to nøytroner, binding for å danne et heliumatom og et ekstra nøytron.Reaksjonen frigjør energi som tilsvarer forskjellen mellom den bindende energien før og etter fusjonen.I fisjon deler seg et stort atom, som uran, i mindre atomer.Den nedbrytende kjernen frigjør nøytronstråling og store mengder energi fra den skiftende styrken til atombindinger i de nye atomene.

Ioniseringsenergien til et elektron varierer basert på typen atom som den skilles fra og antall elektroner som er fjernet fra det atomet før.Å fjerne ytre elektroner krever mindre energi enn å fjerne indre, og mer energi er nødvendig for å dele opp et par enn for å fjerne et ensom elektron.Forskjellen i ioniseringsenergier er grunnen til at noen konfigurasjoner er mer stabile enn andre: jo høyere den neste ioniseringsenergien er, desto mer stabil er atomets tilstand.Stabile forbindelser dominerer i naturen;ioniseringsenergier former bokstavelig talt verden.