Was ist Bindungsenergie?
Bindungsenergie ist die Energie, die zum Entfernen eines Partikels aus einem Atom benötigt wird. Jeder Teil eines Atoms hat Bindungsenergie, aber der Begriff wird üblicherweise verwendet, um sich auf die Energie zu beziehen, die erforderlich ist, um den Kern eines Atoms zu teilen. Diese Energie ist ein wesentlicher Bestandteil von Diskussionen über die Kernspaltung und -verfusion. Elektronenbindungsenergie wird häufiger als Ionisationsenergie bezeichnet.
Die Energie in Kernbindungen kann durch Messen der Masse eines Atoms beobachtet werden, was geringer ist als die Summe der Masse seiner Komponenten. Dies liegt daran, dass ein Teil der Masse der Kernpartikel gemäß der Gleichung E = Mc 2 in Energie umgewandelt wird. Die fehlende Masse ist die Quelle der Bindungsenergie. Die kleinsten Atome haben die niedrigste Kernbindungsenergie. Es neigt dazu, mit der Atomzahl bis zu Eisen zu zunehmen, die die höchste Bindungsenergie aufweist. Größere Atome sind instabiler.
Kerne bestehen aus Protonen und Neutronen. Ähnliche Gebühren richten sich ab. Protonen sind positiv aufgeladen und neutrale Neutronen liefern keinen Ausgleich negarischAtive Gebühr. Die Bindungen des Kerns müssen stark genug sein, um die abstoßenden Kräfte der positiven Ladungen der Protonen zu überwinden. Folglich wird in diesen Bindungen eine große Menge an Energie gespeichert.
Die Prozesse der Kernspaltung und -fusion beruhen auf der Freisetzung von Kernbindungsenergie. In Fusion, Deuterium, ein Wasserstoffatom mit einem Neutron, und Tritium, ein Wasserstoffatom mit zwei Neutronen, bilden sich ein Heliumatom und ein Ersatz -Neutron. Die Reaktion fördert Energie, die der Differenz zwischen der Bindungsenergie vor und nach der Fusion entspricht. In der Spaltung spaltet ein großes Atom wie Uran in kleinere Atome. Der zersetzende Kern setzt Neutronenstrahlung und große Energiemengen aus der sich ändernden Festigkeit von Kernbindungen in den neuen Atomen frei.
Die Ionisationsenergie eines Elektrons variiert basierend auf der Art des Atoms, von dem es getrennt wird, und der Anzahl der ElektroNS, die zuvor aus diesem Atom entfernt wurden. Das Entfernen von äußeren Elektronen erfordert weniger Energie als das Entfernen von inneren, und es ist mehr Energie erforderlich, um ein Paar aufzuteilen, als ein einsames Elektron zu entfernen. Der Unterschied in den Ionisationsenergien ist der Grund, warum einige Konfigurationen stabiler sind als andere: Je höher die nächste Ionisationsenergie, desto stabiler ist der Zustand des Atoms. Stabile Verbindungen dominieren in der Natur; Ionisierungsenergien formen die Welt buchstäblich.