massedefekt vs bindende energi
Massedefekt og bindingsenergi er to begreper man møter i studiet av felt som atomstruktur, kjernefysikk, militære anvendelser og bølgepartikkeldualitet av materie. Det er viktig å ha en klar forståelse av disse konseptene for å kunne bruke deres egenskaper og utmerke seg på slike felt. I denne artikkelen skal vi diskutere hva massedefekt og bindingsenergi er, deres anvendelser, definisjonene av massedefekt og bindingsenergi, deres likheter og til slutt forskjellene mellom massedefekt og bindingsenergi.
Hva er massefeil?
Massefeil til et system er forskjellen mellom den målte massen til systemet og den beregnede massen til systemet. Slike hendelser skjer i kjernefysiske reaksjoner. For eksempel er den kjernefysiske reaksjonen som finner sted i solen en slik hendelse. Fire hydrogenkjerner smelter sammen og danner en heliumkjerne. Denne prosessen er kjent som kjernefysisk fusjon. I denne prosessen er den kombinerte målte massen til de fire hydrogenkjernene større enn den kombinerte massen til produktene. Den manglende massen blir til energi. Man må først forstå energi – massedualitet av materie, for å forstå dette konseptet ordentlig. Relativitetsteorien sammen med kvantemekanikk viste at energi og masse er utskiftbare. Dette gir opphav til energi - massebevaring av universet. Men når kjernefysisk fusjon eller kjernefysisk fisjon ikke presenteres, kan det anses 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 ble kjent som bølgepartikkeldualiteten. Dette førte til unison mellom masse og energi. Begge disse mengdene er to former for materie. Den berømte ligningen E=mc2 gir oss mengden energi som kan oppnås fra m mengde masse.
Hva er bindende energi?
Bindende energi er energien som frigjøres når et system går fra en ubundet situasjon til en bundet situasjon. Når systemet vurderes er dette et energitap. Konvensjonen for bindingsenergien 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 går over til en bundet tilstand. I sin tur kreves denne bindingsenergien for å bryte bindingen til systemet. For kjernefysiske reaksjoner kommer denne bindingsenergien i form av massedefekt. Høyere bindingsenergi til et system, mer stabilt er systemet. Dannelsen av en binding er alltid en eksoterm reaksjon mens brudd av en binding alltid er endoterm. For molekylær dannelse og intermolekylær bindingsdannelse frigjøres bindingsenergien som varme eller elektromagnetisk stråling.
Hva er forskjellen mellom massedefekt og bindingsenergi?
• Massedefekt er forskjellen mellom den beregnede massen til systemet og den målte massen til systemet, mens bindingsenergi er den totale energiforskjellen mellom det initiale systemet og det bundne systemet.
• I kjernereaksjoner tilsvarer bindingsenergien massedefekten til systemet.
