Science >> Wetenschap >  >> Energie

Moet in een nucleaire reactiemassa verloren gaan om energie te produceren?

Dat is correct! Bij nucleaire reacties wordt massa inderdaad omgezet in energie. Dit is een fundamenteel principe van de beroemde vergelijking van Einstein, E =Mc², waar:

* e vertegenwoordigt energie

* M vertegenwoordigt massa

* c vertegenwoordigt de snelheid van het licht

Dit is waarom dit gebeurt:

* bindende energie: De nucleonen (protonen en neutronen) binnen een atoomkern worden bij elkaar gehouden door een sterke kracht die de sterke nucleaire kracht wordt genoemd. Deze kracht geeft energie vrij, bekend als bindende energie.

* Massafefect: De totale massa van de individuele nucleonen is iets groter dan de massa van de kern die ze vormen. Dit verschil in massa, bekend als het massa -defect, wordt omgezet in de bindende energie die de kern bij elkaar houdt.

* Nucleaire reacties: Wanneer een nucleaire reactie optreedt (zoals splijting of fusie), verschilt de bindende energie van de resulterende kern van de oorspronkelijke kernen. Als de bindende energie van de producten hoger is, wordt sommige massa omgezet in energie en vrijgegeven. Dit is de reden waarom nucleaire reacties enorme hoeveelheden energie vrijgeven.

Voorbeelden:

* Nucleaire splijting: Wanneer een zware kern zoals uranium wordt gesplitst, hebben de resulterende kernen een hogere bindende energie per nucleon. Deze overtollige bindende energie wordt vrijgegeven als energie.

* kernfusie: Wanneer lichte kernen zoals waterstofzekering om zwaardere kernen zoals helium te vormen, is de bindende energie van het product hoger. Nogmaals, dit resulteert in de afgifte van een aanzienlijke hoeveelheid energie.

Dus in wezen is het verlies van massa in een nucleaire reactie direct gekoppeld aan de afgifte van energie. Dit principe is de basis voor kerncentrales en kernwapens.