Bağlanma Enerjisi Nedir?

Bağlanma enerjisi, bir parçacığı atomdan çıkarmak için gereken enerjidir. Bir atomun her parçası bağlayıcı bir enerjiye sahiptir, ancak terim genellikle bir atomun çekirdeğini bölmek için gereken enerjiyi belirtmek için kullanılır. Bu enerji nükleer fisyon ve füzyon tartışmalarının ayrılmaz bir parçasıdır. Elektron bağlama enerjisine daha çok iyonlaşma enerjisi denir.

Nükleer bağlardaki enerji, bir atomun kütlesinin, bileşenlerinin kütlesinin toplamından daha az olan kütlesi ölçülerek gözlemlenebilir. Bunun nedeni, nükleer parçacıkların kütlesinin bir kısmının E = mc2 denklemine göre enerjiye dönüştürülmesidir. Kayıp kütle, bağlanma enerjisinin kaynağıdır. En küçük atomlar en düşük nükleer bağlanma enerjisine sahiptir. En yüksek bağlanma enerjisine sahip olan atom sayısı ile demire kadar artma eğilimindedir; daha büyük atomlar daha kararsızdır.

Çekirdekler protonlardan ve nötronlardan yapılır. Benzer suçlamalar Protonlar pozitif olarak yüklenir ve nötr olan nötronlar dengeleme negatif yükü sağlamaz. Çekirdeğin bağları, protonlardaki pozitif yüklerin itici güçlerini yenebilecek kadar güçlü olmalıdır. Sonuç olarak, bu bağlarda depolanan büyük miktarda enerji vardır.

Nükleer fisyon ve füzyon süreçleri, nükleer bağlayıcı enerjinin salınmasına dayanır. Füzyonda, döteryum, bir nötronlu bir hidrojen atomu ve trityum, iki nötronlu bir hidrojen atomu, bir helyum atomu ve bir yedek nötron oluşturmak üzere bağlanır. Reaksiyon, füzyondan önce ve sonra bağlanma enerjisi arasındaki farka eşit enerji yayar. Fisyonda uranyum gibi büyük bir atom daha küçük atomlara ayrılır. Ayrışan çekirdek, yeni atomlardaki nükleer bağların değişen gücünden nötron radyasyonu ve büyük miktarda enerji açığa çıkarır.

Bir elektronun iyonlaşma enerjisi, ayrıldığı atomun tipine ve bu atomdan daha önce alınmış olan elektron sayısına bağlı olarak değişir. Dış elektronların çıkarılması, iç elektrotların çıkarılmasından daha az enerji gerektirir ve bir çiftin ayrılması için yalnız bir elektronun çıkarılmasından daha fazla enerji gerekir. İyonlaşma enerjilerindeki fark, bazı konfigürasyonların diğerlerinden daha kararlı olmasının nedenidir: bir sonraki iyonlaşma enerjisi ne kadar yüksekse, atomun durumu o kadar kararlı olur. Kararlı bileşikler doğada baskındır; iyonlaşma enerjileri tam anlamıyla dünyayı şekillendirir.