Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe komt nucleaire bindende energie vrij?

Nucleaire bindingsenergie wordt vrijgegeven door een proces genaamd nucleaire splijting of kernfusie .

Nucleaire splijting:

* proces: Een zware kern, zoals uranium, wordt gebombardeerd met neutronen. Dit zorgt ervoor dat de kern onstabiel wordt en opgesplitst in twee lichtere kernen, samen met enkele neutronen.

* Energie -release: De totale massa van de dochterkernen is iets minder dan de massa van de oorspronkelijke kern. Dit verschil in massa wordt omgezet in energie volgens de beroemde vergelijking van Einstein, E =MC², waarbij E energie is, M massa is en C de snelheid van het licht is. Deze energie wordt vrijgegeven als kinetische energie van de dochter kernen en neutronen, evenals gammastraling.

kernfusie:

* proces: Twee lichte kernen, zoals waterstofisotopen, worden samengevoegd onder extreme temperaturen en druk. Dit zorgt ervoor dat ze samensmelten tot een zwaardere kern, waardoor energie wordt vrijgeeft.

* Energie -release: Nogmaals, de totale massa van de gefuseerde kern is iets minder dan de massa van de oorspronkelijke kernen. Dit verschil in massa wordt omgezet in energie, voornamelijk vrijgegeven als gamma -straling en kinetische energie van de gefuseerde kern.

In beide processen is de afgifte van nucleaire bindingsenergie een gevolg van het verschil in bindende energie per nucleon tussen de initiële en uiteindelijke kernen.

Hier is een vereenvoudigde uitleg:

Stel je de kern voor als een groep knikkers bij elkaar gehouden door een sterke kracht. Wanneer een kern splitst of combineert, worden sommige knikkers vrijgegeven en is de resterende groep strakker gebonden. Deze strakkere binding betekent dat de kern stabieler is en het verschil in bindende energie wordt vrijgegeven als energie.

In wezen wordt nucleaire bindingsenergie vrijgegeven wanneer de sterke nucleaire kracht wordt herschikt, wat resulteert in een stabielere configuratie. Dit proces is verantwoordelijk voor de immense kracht van kernwapens en kerncentrales.