Massedefekt vs bindende energi
Massedefekt og bindingsenergi er to begreper man møter i studiet av felt som atomstruktur, kjernefysikk, militære applikasjoner og bølgepartikkel dualitet av materie. Det er viktig å ha en klar forståelse av disse begrepene for å kunne bruke deres egenskaper og utmerke seg i slike felt. I denne artikkelen skal vi diskutere hva massefeil og bindende energi er, deres applikasjoner, definisjonene av massefeil og bindingsenergi, deres likheter og til slutt forskjellene mellom massefeil og bindingsenergi.
Hva er massefeil?
Massedefekt i et system er forskjellen mellom den målte massen i systemet og den beregnede massen i systemet. Slike hendelser skjer i kjernefysiske reaksjoner. For eksempel er atomreaksjonen som foregår i solen en slik hendelse. Fire hydrogenkjerner smelter sammen og danner en Helium-kjerne. Denne prosessen er kjent som kjernefusjon. I denne prosessen er den samlede målte massen til de fire hydrogenkjernene større enn den samlede massen til produktene. Den manglende massen blir omgjort til energi. Man må forstå energi - massedualitet av materie først, for å forstå dette konseptet riktig. Relativitetsteorien sammen med kvantemekanikken viste at energi og masse er det utskiftbare. Dette gir opphav til energibesparelsen i universet. Imidlertid når kjernefusjon eller kjernefysisk fisjon ikke presenteres,det kan betraktes som at energien til et system er bevart. Da Albert Einstein postulerte relativitetsteorien i 1905, brøt nesten alt klassisk sammen. Han fortsatte med å vise at bølger noen ganger oppførte seg som partikler og partikler oppførte seg som bølger. Dette var kjent som bølgepartikkel dualitet. Dette førte til enighet mellom masse og energi. Begge disse mengdene er to former for materie. Den berømte ligningen E = mc2 gir oss hvor mye energi som kan oppnås fra m mengde masse.
Hva er bindende energi?
Bindende energi er energien som frigjøres når et system overføres fra en ubundet situasjon til en bundet situasjon. Når systemet vurderes, er dette et energitap. Konvensjonen for den bindende energien er imidlertid å ta den som positiv. Den totale potensielle energien til det endelige systemet er alltid lavere enn det opprinnelige systemet når et system overføres til en bundet tilstand. I sin tur kreves denne bindingsenergien for å bryte bindingen av systemet. For kjernefysiske reaksjoner kommer denne bindende energien i form av massefeil. Jo høyere bindingsenergien til et system er, mer stabil er systemet. Dannelsen av en binding er alltid en eksoterm reaksjon mens brytning av en binding alltid er endoterm. For molekylær dannelse og intermolekylær bindingsdannelse frigjøres bindingsenergien som varme eller elektromagnetisk stråling.
Hva er forskjellen mellom massefeil og bindingsenergi?
• Massefeil er forskjellen mellom den beregnede massen til systemet og den målte massen til systemet, mens bindingsenergi er den totale energiforskjellen mellom det opprinnelige systemet og det bundne systemet.
• I kjernefysiske reaksjoner tilsvarer bindingsenergien systemets massedefekt.
