Masinis defektas ir privalomoji energija
Masinis defektas ir rišimosi energija yra dvi sąvokos, su kuriomis susiduriama tiriant tokias sritis kaip atominė struktūra, branduolinė fizika, karinės paskirties ir bangų dalelių materijos dvilypumas. Būtina aiškiai suprasti šias sąvokas, kad būtų galima pritaikyti jų savybes ir tobulėti tokiose srityse. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra masės defektas ir rišamoji energija, jų pritaikymas, masės defekto ir rišamosios energijos apibrėžimai, jų panašumai ir galiausiai masės defekto ir rišimosi energijos skirtumai.
Kas yra masinis defektas?
Sistemos masės defektas yra išmatuotos sistemos masės skirtumas nuo apskaičiuotos sistemos masės. Tokie įvykiai įvyksta branduolinėse reakcijose. Pavyzdžiui, branduolinė reakcija, vykstanti saulėje, yra toks įvykis. Keturi vandenilio branduoliai susijungia ir sudaro helio branduolį. Šis procesas yra žinomas kaip branduolio sintezė. Šiame procese bendra išmatuota keturių vandenilio branduolių masė yra didesnė už bendrą produktų masę. Trūkstama masė paverčiama energija. Pirmiausia reikia suprasti energiją - masinį materijos dvilypumą, norint tinkamai suprasti šią sąvoką. Reliatyvumo teorija kartu su kvantine mechanika parodė, kad energija ir masė yra keičiamos. Tai lemia energijos ir masės visatos išsaugojimą. Tačiau kai branduolio sintezė ar branduolio dalijimasis nepateikiamas,galima laikyti, kad sistemos energija yra išsaugota. 1905 m. Albertui Einšteinui postulavus reliatyvumo teoriją, sugriuvo beveik viskas, kas klasikinė. Jis toliau parodė, kad bangos kartais elgiasi kaip dalelės, o dalelės - kaip bangos. Tai buvo žinoma kaip bangų dalelių dvilypumas. Tai paskatino masės ir energijos vienybę. Abu šie kiekiai yra dvi materijos formos. Garsioji lygtis E = mc2 nurodo energijos kiekį, kurį galima gauti iš m masės.
Kas yra privalomoji energija?
Privalomoji energija yra energija, kuri išsiskiria, kai sistema pereina iš nesurištos situacijos į surištą situaciją. Kai atsižvelgiama į sistemą, tai yra energijos nuostoliai. Tačiau susitarimas dėl privalomosios energijos yra vertinamas kaip teigiamas. Bendra galutinės sistemos potenciali energija visada yra mažesnė nei pradinė, kai sistema pereina į surištą būseną. Savo ruožtu ši rišamoji energija reikalinga tam, kad nutrūktų sistemos rišimas. Branduolinėms reakcijoms ši privalomoji energija yra masės defekto forma. Didesnė sistemos rišamoji energija, stabilesnė sistema. Ryšio susidarymas visada yra egzoterminė reakcija, o ryšio nutraukimas - visada endoterminis. Norint susidaryti molekulėms ir tarpmolekulinėms jungtims, jungimosi energija išsiskiria kaip šiluma arba elektromagnetinė spinduliuotė.
Kuo skiriasi masės defektas nuo rišamosios energijos?
• Masės defektas yra skirtumas tarp apskaičiuotos sistemos masės ir išmatuotos sistemos masės, o surišimo energija yra bendras energijos skirtumas tarp pradinės sistemos ir sujungtos sistemos.
• Branduolinėse reakcijose jungiamoji energija atitinka sistemos masės defektą.
