Masinis defektas prieš surišimo energiją
Masės defektas ir rišamoji energija yra dvi sąvokos, su kuriomis susiduriama tiriant tokias sritis kaip atominė struktūra, branduolinė fizika, kariniai pritaikymai ir materijos bangų dalelių dvilypumas. Labai svarbu aiškiai suprasti šias sąvokas, kad būtų galima pritaikyti jų savybes ir tobulėti tokiose srityse. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra masės defektas ir surišimo energija, jų taikymas, masės defekto ir rišimosi energijos apibrėžimai, jų panašumai ir galiausiai masės defekto ir rišimosi energijos skirtumai.
Kas yra masinis defektas?
Sistemos masės defektas – tai išmatuotos sistemos masės ir apskaičiuotos sistemos masės skirtumas. Tokie įvykiai vyksta branduolinėse reakcijose. Pavyzdžiui, branduolinė reakcija, vykstanti saulėje, yra toks įvykis. Keturi vandenilio branduoliai susilieja ir sudaro helio branduolį. Šis procesas žinomas kaip branduolių sintezė. Šiame procese bendra išmatuota keturių vandenilio branduolių masė yra didesnė už bendrą produktų masę. Trūksta masė paverčiama energija. Norint tinkamai suprasti šią sąvoką, pirmiausia reikia suprasti energiją – masinį materijos dualumą. Reliatyvumo teorija kartu su kvantine mechanika parodė, kad energija ir masė yra keičiamos. Taip atsiranda energija – visatos masės išsaugojimas. Tačiau kai branduolių sintezė ar branduolių dalijimasis nepateikiamas, galima manyti, kad sistemos energija išsaugoma. 1905 m. Albertui Einšteinui paskelbus reliatyvumo teoriją, beveik viskas, kas klasika, žlugo. Jis toliau parodė, kad bangos kartais elgėsi kaip dalelės, o dalelės – kaip bangos. Tai buvo žinoma kaip bangų dalelių dvilypumas. Tai lėmė unisoną tarp masės ir energijos. Abu šie kiekiai yra dvi materijos formos. Garsioji lygtis E=mc2 suteikia mums energijos kiekį, kurį galima gauti iš m masės kiekio.
Kas yra surišimo energija?
Surišimo energija yra energija, kuri išsiskiria, kai sistema pereina iš nesusietos situacijos į susietą. Vertinant sistemą, tai yra energijos praradimas. Tačiau surišančios energijos susitarimas yra priimti jį kaip teigiamą. Galutinės sistemos bendra potenciali energija visada yra mažesnė už pradinę sistemą, kai sistema pereina į surištą būseną. Savo ruožtu ši surišimo energija reikalinga sistemos surišimui nutraukti. Branduolinėms reakcijoms ši surišimo energija gaunama masės defekto pavidalu. Kuo didesnė sistemos surišimo energija, tuo ji stabilesnė. Ryšio susidarymas visada yra egzoterminė reakcija, o jungties nutrūkimas visada yra endoterminis. Formuojantis molekulėms ir tarpmolekuliniams ryšiams, surišimo energija išsiskiria kaip šiluma arba elektromagnetinė spinduliuotė.
Kuo skiriasi masės defektas ir surišimo energija?
• Masės defektas yra skirtumas tarp apskaičiuotos sistemos masės ir išmatuotos sistemos masės, o surišimo energija yra bendras energijos skirtumas tarp pradinės sistemos ir surištos sistemos.
• Branduolinėse reakcijose rišimosi energija atitinka sistemos masės defektą.
