þekking Discovery
/ Knowledge Discovery >> þekking Discovery >> vísindi >> Eðlisvísindi >> kjarnorku vísindi >>

Nuclear Energy

instein sem hluta af sérstöku kenningu hans afstæði, er mikilvægt hugtak í kjarneðlisfræði. Einsteins massa-orka Tengsl, uppskrift E = mc², sýnir hvers vegna kjarnorku viðbrögð skila svo mikla orku af breytingu lítið magn af efni. Í þessari formúlu E táknar orku, m massi og c hraða ljóssins. Ef massi er mældur í kílógrömmum og hraði ljóssins í metrum á sekúndu, niðurstaðan er orka í júlum. The ummyndun af 1 kílógramm (2,2 pund) af málinu í orku myndi framleiða 1 x (3 X 108) 2 = 9 X 1016 joules orku. Þetta jafngildir 25 milljarða kilowatt-stundir, nóg orka til að halda 25 milljarða 100-Watt ljósaperur brennandi fyrir 10 klst.
Bindiorkunar

Nema fyrir kjarna algengasta tegund vetnis atómi, sem samanstendur af bara einn róteind, massi kjarnans atóms er alltaf minna en summa fjöldans einstakra kjarnaeinda hann inniheldur. Þessi munur á massa er stundum kölluð massa galla; algengara, hins vegar er það tilgreint í orku, og er þá kallað Bindiorka kjarnans.

Til dæmis, massa kjarnans helíum 4, algengasta tegund af helíum atóm, er lægra en samanlagt helling af tveimur róteinda og tveimur nifteindum sem gera upp þetta kjarna. (Í hugtök eins og "helíum 4" og "uranium 235" númer sýnir heildarfjölda kjarnaeinda í kjarna.) Munurinn nemur 5.042582 X 10-29 kíló, eða

0.00000000000000000000000000005042582 kg.

Mass galla eru yfirleitt tilgreindir sameinaða atómmassi einingu (u). U er skilgreind sem 1/12 massann fyrir atóm úr kolefni 12 og er jafnt og um það bil 1,66 x 10-27 kíló. (Hugtakið atómmassi eining, eða Amu, er stundum notað til að þýða u, en það hugtak almennilega átt við einingu örlítið mismunandi gildi byggt á massa súrefnis- 16.)

massa a frjáls róteind er 1.0072766 u; þessi af a frjáls nifteind, 1.0086654 u. Massi helíum 4 kjarna, er hins vegar ekki 4,0318840, en 4,0015028 u. Massi galla er því 0.0303812 u; Bindiorka, í samræmi við Tengsl 1 U = 931 MeV, er um 28,3 MeV. (MeV er skammstöfun fyrir "milljón rafeinda volt", einn rafeinda volta er orkan sem rafeindin eins og það færist á milli tveggja punkta sem hafa munur á möguleikum einum volt One MeV jafngildir um 1,6 X 10-3 Joule. .)

Bindiorka kjarna er mælikvarði á magn af massa breytt í orku á myndun kjarnans. Það er jafn magn af orku sem þyrfti að vera til staðar til kjarnans að valda því að brjóta upp alveg í aðskilda kjarnaeinda. Að meðaltali bindiorka kjarnaeinda (Bindiorka kjarnanum deilt með fjölda kjarnaeinda) er mælikvarði á stöðugleika kjarnans; því h