Τι παράγει τη μεγάλη ποσότητα ενέργειας που απελευθερώνεται από την πυρηνική αντίδραση;
* Ενέργεια δέσμευσης: Τα άτομα αποτελούνται από πρωτόνια και νετρόνια που συνδέονται μαζί στον πυρήνα. Αυτή η δύναμη δέσμευσης είναι απίστευτα ισχυρή και η ενέργεια που απαιτείται για τη συγκράτηση του πυρήνα μαζί ονομάζεται ενέργεια δέσμευσης.
* μάζα: Η συνολική μάζα των μεμονωμένων πρωτονίων και νετρονίων σε έναν πυρήνα είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από την πραγματική μάζα του ίδιου του πυρήνα. Αυτή η διαφορά στη μάζα ονομάζεται μάζα ελάττωμα .
* e =mc²: Η μάζα που λείπει, το μαζικό ελάττωμα, μετατρέπεται σε ενέργεια σύμφωνα με την εξίσωση του Αϊνστάιν. Αυτή η ενέργεια απελευθερώνεται ως ενέργεια δέσμευσης , η δύναμη που κρατάει τον πυρήνα μαζί.
* Πυρηνικές αντιδράσεις: Στις πυρηνικές αντιδράσεις, η διάταξη των πρωτονίων και των νετρονίων αλλάζει. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μια διαφορά στη δέσμευση ενέργειας μεταξύ των αντιδραστηρίων και των προϊόντων. Εάν τα προϊόντα έχουν * υψηλότερη * δέσμευση ενέργειας (πιο σταθερή), η υπερβολική ενέργεια απελευθερώνεται ως πυρηνική ενέργεια , συχνά με τη μορφή θερμότητας, φωτός ή ακτινοβολίας.
Παραδείγματα:
* Πυρηνική σχάση: Ένας βαρύς πυρήνας όπως το ουράνιο χωρίζεται σε ελαφρύτερους πυρήνες, με αποτέλεσμα μια μεγάλη απελευθέρωση ενέργειας. Τα προϊόντα έχουν υψηλότερη ενέργεια δέσμευσης ανά πυρήνα από το αρχικό άτομο ουρανίου.
* Πυρηνική σύντηξη: Οι φωτεινοί πυρήνες όπως το υδρογόνο συγχωνεύονται μαζί για να σχηματίσουν βαρύτερους πυρήνες, απελευθερώνοντας και πάλι μια μεγάλη ποσότητα ενέργειας. Το προϊόν (ήλιο) έχει υψηλότερη ενέργεια δέσμευσης από τους αρχικούς πυρήνες υδρογόνου.
Στην ουσία, οι πυρηνικές αντιδράσεις αξιοποιούν την τεράστια ενέργεια που αποθηκεύεται μέσα στον πυρήνα ενός ατόμου, απελευθερώνοντάς την ως συνέπεια των αλλαγών στη διάταξη πρωτονίων και νετρονίων.
