Co to jest energia wiązania?

Energia wiązania to energia potrzebna do usunięcia cząstki z atomu.Każda część atomu ma energię wiązania, ale termin ten jest powszechnie stosowany w odniesieniu do energii wymaganej do podziału jądra atomu.Energia ta jest integralna z dyskusjami na temat rozszczepienia jądrowego i fuzji.Energia wiązania elektronów jest częściej nazywana energią jonizacji.

Energia w wiązaniach jądrowych można zaobserwować poprzez pomiar masy atomowej, która jest mniejsza niż suma jej składników.Wynika to z faktu, że niektóre masę cząstek jądrowych są przekształcane w energię zgodnie z równaniem E ' Mc ² .Brakująca masa jest źródłem energii wiązania.Najmniejsze atomy mają najniższą energię wiązania jądrowego.Zwykle rośnie wraz z liczbą atomową do żelaza, która ma najwyższą energię wiązania;Większe atomy są bardziej niestabilne.

Jądra są wykonane z protonów i neutronów.Podobne opłaty odpychają.Protony są dodatnio naładowane, a neutrony, które są neutralne, nie zapewniają równoważenia ładunku ujemnego.Wiązania jądra muszą być wystarczająco silne, aby przezwyciężyć odstraszające siły dodatnich ładunków na protonach.W związku z tym istnieje duża ilość energii przechowywanej w tych wiązaniach.

Procesy rozszczepienia jądrowego i fuzji opierają się na uwalnianiu energii wiązania jądrowego.W fuzji deuter, atom wodoru z jednym neutronem i tritium, atom wodoru z dwoma neutronami, wiązanie z tworzeniem atomu helu i zapasowego neutronu.Reakcja uwalnia energię równą różnicy między energią wiązania przed i po fuzji.W rozszczepieniu duży atom, taki jak uran, dzieli się na mniejsze atomy.Rozkładowe jądro uwalnia promieniowanie neutronowe i duże ilości energii ze zmieniającej się wytrzymałości wiązań jądrowych w nowych atomach.

Energia jonizacyjna elektronu zmienia się w zależności od rodzaju atomu, od którego jest on oddzielony i liczba elektronów, które zostały wcześniej usunięte z tego atomu.Usunięcie zewnętrznych elektronów wymaga mniej energii niż usunięcie wewnętrznych, a do usunięcia samotnego elektronu potrzebne jest więcej energii.Różnica w energii jonizacji jest powodem, dla którego niektóre konfiguracje są bardziej stabilne niż inne: im wyższa kolejna energia jonizacji, tym bardziej stabilny jest stan atomu.Stabilne związki dominują w naturze;Energie jonizacyjne dosłownie kształtują świat.