Massi ja energia ekvivalentsus

Rest energy

1 kg massile vastab E₀≈8,99×10¹⁶ J. See ei tähenda, et tavaline ese saaks kogu oma massi suvalises protsessis kasutatavaks energiaks muuta.

Relativistic total energy sisaldab lisaks rest energy'le ka kinetic contribution'i.

Reaction Q-value

Kui algseisundi total rest mass on m_i ja lõppseisundi m_f, siis energy release Q≈(m_i−m_f)c².

Q>0 korral ilmub mass difference kinetic energy, photon energy või muude energy vormidena; Q<0 korral on vaja energy input'i.

Atomic mass unit

Nuclear physics'is on 1 u·c²≈931,5 MeV. Mass defect 0,001 u vastab umbes 0,9315 MeV.

Atomic masses ja nuclear masses tuleb reaction accounting'us kasutada järjekindlalt, et electron masses korrektselt tühistuksid.

Binding energy

Bound nucleus mass on väiksem kui tema vabade nucleons masside summa. 'Puuduv' mass on binding energy/c².

Energy, mis binding'u tekkimisel süsteemist lahkub, kannabki vastava mass-energy süsteemist välja.

Fission ja fusion

Binding energy per nucleon curve seletab, miks kerged nuclei võivad energy release'ida fusion'iga ja väga rasked fission'iga.

Mõlemal juhul liigub süsteem väiksema total rest mass'iga products poole, säilitades total energy ja momentum.

Relativistic conservation

Põhiline säiliv seadus on total energy–momentum conservation. Nuclear ja particle physics'is ei käsitleta massi eraldi klassikalise säiliva 'ainekogusena'.

Ka objekti soojendamine suurendab põhimõtteliselt tema massi ΔE/c² võrra, kuigi tavatingimustes on efekt äärmiselt väike.

Süsteemi piir

Mass difference tuleb arvutada selgelt määratud initial ja final system states vahel. System'ist lahkuv photon või kinetic energy kannab endaga mass-energy't.

Chemical reactions'is on Δm olemas, kuid väga väike; nuclear reactions'is on Q-values piisavalt suured, et mass difference'i mõju oleks mõõdetav.

Lahendatud näide