Atšķirība starp masu defektu un saistošo enerģiju

Masas defekts vs saistošā enerģija
 

Masu defekti un saistošā enerģija ir divi jēdzieni, kas rodas, pētot tādas jomas kā atomu struktūra, kodolfizika, militārie pielietojumi un vielas viļņu daļiņu divdabība. Ir ļoti svarīgi skaidri saprast šos jēdzienus, lai piemērotu to īpašības un izceltos šādās jomās. Šajā rakstā mēs diskutēsim par to, kas ir masu defekts un saistošā enerģija, to pielietojumi, masu defektu un saistošās enerģijas definīcijas, to līdzības un visbeidzot atšķirības starp masu defektu un saistošo enerģiju.

Kas ir masveida defekts?

Sistēmas masas defekts ir sistēmas izmērītās masas starpība no aprēķinātās sistēmas masas. Šādi notikumi notiek kodolreakcijās. Piemēram, kodolreakcija, kas notiek saulē, ir šāds notikums. Četri ūdeņraža kodoli saplūst, veidojot hēlija kodolu. Šis process ir pazīstams kā kodolsintēze. Šajā procesā četru ūdeņraža kodola kopējā izmērītā masa ir lielāka par izstrādājumu kopējo masu. Trūkstošā masa tiek pārvērsta enerģijā. Vispirms ir jāsaprot enerģijas un masas divdabība, lai pareizi saprastu šo jēdzienu. Relativitātes teorija kopā ar kvantu mehāniku parādīja, ka enerģija un masa ir savstarpēji aizvietojami. Tas rada Visuma enerģijas un masas saglabāšanu. Tomēr, ja netiek iesniegta kodolsintēze vai kodolskaldīšana, var uzskatīt, ka sistēmas enerģija ir saglabāta. Alberts Einšteins postulējot relativitātes teoriju 1905. gadā, gandrīz viss klasiskais sabojājās. Viņš turpināja parādīt, ka viļņi dažreiz izturējās kā daļiņas un daļiņas izturējās kā ar viļņiem. To sauca par viļņu daļiņu dualitāti. Tas noveda pie nesaskaņas starp masu un enerģiju. Abi šie daudzumi ir divas matērijas formas. Slavenais vienādojums E = mc² dod mums enerģijas daudzumu, ko var iegūt no m masas daudzuma.

Kas ir saistošā enerģija?

Saistošā enerģija ir enerģija, kas izdalās, kad sistēma pāriet no nesaistītas situācijas uz saistītu situāciju. Apsverot sistēmu, tas ir enerģijas zudums. Tomēr saistošās enerģijas konvencija to uztver pozitīvi. Galīgās sistēmas kopējā potenciālā enerģija vienmēr ir zemāka nekā sākotnējā sistēma, kad sistēma pāriet saistītā stāvoklī. Savukārt šī saistošā enerģija ir nepieciešama, lai pārtrauktu sistēmas saistīšanu. Kodolreakcijām šī saistošā enerģija nāk masveida defektu veidā. Jo augstāka ir sistēmas saistošā enerģija, jo stabilāka ir sistēma. Saites veidošanās vienmēr ir eksotermiska reakcija, savukārt saites sabrukšana vienmēr ir endotermiska. Molekulārajai un starpmolekulāro saišu veidošanai saistošā enerģija tiek atbrīvota kā siltums vai elektromagnētiskais starojums.