O que é energia de ligação nuclear?

O núcleo de um átomo é seu núcleo central, que consiste em um ou mais prótons e, com a exceção apenas da forma mais leve de hidrogênio, nêutrons também. Não há carga para um nêutron, mas algo os impede de escapar do núcleo. Além disso, todos os prótons dentro do núcleo são carregados positivamente; Eles devem se repelir, esvaziando o núcleo - alguma energia impede isso também. Por definição, a energia que mantém todas essas partículas dentro do núcleo é a "energia de ligação nuclear". Como Einstein descobriu a relação matemática que equivale a matéria com energia - e = mc 2 , onde e é a energia, m é a massa e c é a velocidade da luz - a energia de ligação nuclear pode ser calculada com relativa facilidade. Uma é a massa que cada partícula conteria se estivesse isolada, livre de interações de carga ou gravitacional. A segunda fonte de massa é o aumento diretamente emtributável à energia de ligação nuclear. Essas duas fontes dão origem à equação m (t) = m (fp) + m _(nbf) , onde "t" representa o total, "FP" significa partícula livre e "NBF" para a força de ligação nuclear. Como não existe energia negativa, a massa atribuível à energia de ligação nuclear deve ser positiva e a energia de um núcleo total, maior que a soma de seus nêutrons e seus prótons.

Inserindo essa forma da massa na equação original, a energia total de um núcleo é E = m _(t) c 2 . Expandir essa equação integral fornece E = (M _{(fp) + M (NBF) ) C 2 . A multiplicação disso fornece E = M (fp) c 2 + m (nbf) c 2 . Agora, se a energia atribuível a partículas individuais isoladas for subtraída,Essa equação reduz a e - e (fp) = Δe = m (nbf) c 2 , onde ΔE é o aumento da energia acima da das partículas livres - a energia de ligação nuclear.}

Fissão nuclear, ou a divisão do núcleo atômico para produzir átomos menores, cada um dos quais tem sua própria energia de ligação, é de particular importância para o projeto e operação de usinas de energia. A energia de ligação dos átomos resultantes, subtraída da energia de ligação dos átomos de partida, fornece o rendimento líquido que é aplicado de forma construtiva ou destrutiva. Os usos construtivos dessa energia nuclear incluem a produção de eletricidade, medindo quase um quinto de toda a energia elétrica nos Estados Unidos e mais de três quartos da energia usada na França.