De grote hoeveelheid energie die wordt afgegeven door nucleaire reacties is het gevolg van de -conversie van massa in energie , zoals beschreven door de beroemde vergelijking van Einstein e =mc² . Hier is een uitsplitsing:

* bindende energie: Atomen bestaan ​​uit protonen en neutronen die samen in de kern zijn gebonden. Deze bindende kracht is ongelooflijk sterk en de energie die nodig is om de kern bij elkaar te houden, wordt bindende energie genoemd.

* Massafefect: De totale massa van de individuele protonen en neutronen in een kern is iets * groter * dan de werkelijke massa van de kern zelf. Dit verschil in massa wordt het massafefect genoemd .

* e =mc²: De ontbrekende massa, het massa -defect, wordt omgezet in energie volgens de vergelijking van Einstein. Deze energie wordt vrijgegeven als bindende energie , de kracht die de kern bij elkaar houdt.

* Nucleaire reacties: Bij nucleaire reacties verandert de rangschikking van protonen en neutronen. Dit kan leiden tot een verschil in bindende energie tussen de reactanten en producten. Als de producten een * hogere * bindende energie hebben (stabieler), wordt de overtollige energie vrijgegeven als kernenergie , vaak in de vorm van warmte, licht of straling.

Voorbeelden:

* Nucleaire splijting: Een zware kern zoals uranium wordt opgesplitst in lichtere kernen, wat resulteert in een grote afgifte van energie. De producten hebben een hogere bindende energie per nucleon dan het oorspronkelijke uraniumatoom.

* kernfusie: Lichte kernen zoals waterstof worden samengesmolten om zwaardere kernen te vormen, waardoor opnieuw een grote hoeveelheid energie vrijgeeft. Het product (helium) heeft een hogere bindende energie dan de oorspronkelijke waterstofkernen.

In wezen benutten nucleaire reacties de enorme energie die is opgeslagen in de kern van een atoom, waardoor het wordt vrijgelaten als een gevolg van veranderingen in de rangschikking van protonen en neutronen.