Kernens bindingsenergi — Fra massedefekt til energi

Fra massedefekt til energi

Maksimum i B/A omkring jern og nikkel betyder ikke, at alle kerner spontant ender dér. Reaktionsbarrierer, tilgængelige kanaler, temperatur og tæthed afgør, hvilke processer der faktisk kan forløbe. I stjerner udvikles nuklider gennem et netværk af reaktioner.

Stabilitet er mere end B/A

Hvorfor kan både fusion af lette kerner og fission af meget tunge kerner frigive energi?

Kernekræftens mætning

Begge processer kan flytte nukleoner mod kerner med større bindingsenergi pr. nukleon. Produkterne får lavere samlet hvilemasse, og forskellen frigives som energi.

Den semiempiriske masseformel

Kernens bindingsenergi er den energi, der skal tilføres for at splitte en kerne fuldstændigt i frie protoner og neutroner. Den samme energimængde frigives, når de frie nukleoner bindes til kernen, og den svarer til kernens massedefekt.

Fra massedefekt til energi

Defineres Δm som summen af de frie nukleonmasser minus kernemassen, er B=Δmc². En stor B betyder, at fuldstændig adskillelse kræver meget energi. Præcise massespektrometriske målinger kan derfor omsættes direkte til kerners bindingsenergier.