Massefejl vs. bindingsenergi
Massefejl og bindingsenergi er to begreber, man støder på i studiet af områder som atomstruktur, kernefysik, militære anvendelser og stofs bølgepartikeldualitet. Det er vigtigt at have en klar forståelse af disse begreber for at kunne anvende deres egenskaber og udmærke sig på sådanne områder. I denne artikel skal vi diskutere, hvad massedefekt og bindingsenergi er, deres anvendelser, definitionerne af massedefekt og bindingsenergi, deres ligheder og endelig forskellene mellem massedefekt og bindingsenergi.
Hvad er massedefekt?
Massefejl i et system er forskellen mellem den målte masse af systemet og den beregnede masse af systemet. Sådanne hændelser forekommer i nukleare reaktioner. For eksempel er den nukleare reaktion, der finder sted i solen, sådan en begivenhed. Fire brintkerner smelter sammen og danner en heliumkerne. Denne proces er kendt som nuklear fusion. I denne proces er den kombinerede målte masse af de fire brintkerner større end den kombinerede masse af produkterne. Den manglende masse omdannes til energi. Man skal først forstå energi - massedualitet af stof for at forstå dette koncept ordentligt. Relativitetsteorien sammen med kvantemekanikken viste, at energi og masse er udskiftelige. Dette giver anledning til energi - massebevarelse af universet. Men når nuklear fusion eller nuklear fission ikke præsenteres, kan det anses for, at energien i et system er bevaret. Da Albert Einstein postulerede relativitetsteorien i 1905, brød næsten alt klassisk sammen. Han fortsatte med at vise, at bølger nogle gange opførte sig som partikler og partikler opførte sig som bølger. Dette var kendt som bølgepartikeldualiteten. Dette førte til unison mellem masse og energi. Begge disse mængder er to former for stof. Den berømte ligning E=mc2 giver os den mængde energi, der kan opnås fra m mængde masse.
Hvad er bindende energi?
Bindende energi er den energi, der frigives, når et system overføres fra en ubundet situation til en bundet situation. Når systemet betragtes, er der tale om et energitab. Konventionen for den bindende energi er dog at tage den som positiv. Den samlede potentielle energi af det endelige system er altid lavere end det oprindelige system, når et system overføres til en bundet tilstand. Til gengæld kræves denne bindingsenergi for at bryde bindingen af systemet. For nukleare reaktioner kommer denne bindingsenergi i form af massefejl. Højere bindingsenergi af et system, mere stabilt er systemet. Dannelsen af en binding er altid en eksoterm reaktion, mens brydning af en binding altid er endoterm. Til molekylær dannelse og intermolekylær bindingsdannelse frigives bindingsenergien som varme eller elektromagnetisk stråling.
Hvad er forskellen mellem massedefekt og bindingsenergi?
• Massedefekt er forskellen mellem den beregnede masse af systemet og den målte masse af systemet, mens bindingsenergi er den samlede energiforskel mellem det indledende system og det bundne system.
• I kernereaktioner svarer bindingsenergien til systemets massedefekt.
