Was ist nukleare Bindungsenergie?
Der Kern eines Atoms ist sein zentraler Kern, der aus einem oder mehreren Protonen besteht und mit Ausnahme nur der leichtesten Form von Wasserstoff auch Neutronen. Es gibt keine Ladung für ein Neutron, aber etwas hält sie davon ab, aus dem Kern zu rutschen. Darüber hinaus ist jeder Proton im Kern positiv aufgeladen; Sie sollten sich gegenseitig abwehren und den Kern entleeren - einige Energie verhindert dies auch. Per Definition ist die Energie, die alle diese Partikel im Kern behalten, die „Kernbindungsenergie“. Da Einstein die mathematische Beziehung entdeckte, die Materie mit Energie gleichgibt - e = mc 2 , wobei E die Energie ist, ist m die Masse und C die Lichtgeschwindigkeit - die Kernbindungsenergie kann mit relativer Leichtigkeit berechnet werden. Eine ist die Masse, die jedes Teilchen enthalten würde, wenn es isoliert, frei von Ladung oder Gravitationswechselwirkungen wäre. Die zweite Massenquelle ist der Anstieg direkt beiTrübungsteuerbar für die nukleare Bindungsenergie. Diese beiden Quellen führen zu der Gleichung m (t) = m (fp) + m (nbf) , wobei „T“ für die Gesamtstätte steht, „FP“ für freies Partikel und „NBF“ für Kernbindungskraft steht. Da es keine negative Energie gibt, muss die Masse, die auf die Kernbindungsenergie zurückzuführen ist, positiv und die Energie eines Gesamtkerns, größer als die Summe seiner Neutronen und ihrer Protonen.
Insert diese Form der Masse in die ursprüngliche Gleichung, ist die Gesamtenergie eines Kerns E (t) = m (t) c 2 . Die vollständige Erweiterung dieser Gleichung ergibt e (t) = (m (fp) + m (nbf) ) c 2 . Multiplizieren Sie dies aus, ergibt e (t) = m (fp) c 2 + m (nbf) c 2 . Wenn nun die Energie zu isolierte einzelne Partikel zurückzuführen ist, wird abtrahiert,Diese Gleichung reduziert
Kernspaltung oder die Aufteilung des Atomkerns zur Herstellung kleinerer Atome, von denen jeweils seine eigene Bindungsenergie aufweist, ist für die Auslegung und den Betrieb von Kraftwerken von besonderer Bedeutung. Die Bindungsenergie der resultierenden Atome, die von der Bindungsenergie der Startatome subtrahiert werden, ergibt den Nettoausbeute, der entweder konstruktiv oder destruktiv angewendet wird. Die konstruktive Nutzung dieser Kernenergie umfasst die Produktion von Strom, die fast ein Fünftel aller elektrischen Strom in den Vereinigten Staaten und mehr als drei Viertel der in Frankreich verwendeten Stromversorgung misst.