Mitä E=mc² tarkoittaa
Valonnopeus on SI-yksiköissä valtava ja sen neliö vielä suurempi. Siksi pieni massavaje merkitsee huomattavaa energiaa. Ydinfysiikassa atomimassayksiköt ja MeV-yksiköt helpottavat massaerojen ja reaktioenergioiden vertailua.
Miksi c² tekee vaikutuksesta suuren
Kevyet ytimet voivat fuusiossa muodostaa vahvemmin sidotun ytimen, jonka kokonaislepomassa on pienempi. Hyvin raskas ydin voi fissiossa hajota fragmenteiksi, joilla on suurempi sidosenergia nukleonia kohti. Massaero näkyy tuotteiden liike-energiana ja säteilynä.
Fuusio ja fissio
E=mc² kuvaa lepoenergiaa. Liikkuville hiukkasille kokonaisenergia ja liikemäärä on käsiteltävä relativistisesti yhdessä. Reaktiossa energia voi jakautua lepomassoihin, liikkeeseen ja fotoneihin, mutta kokonaisenergia ja kokonaisliikemäärä säilyvät.
Energia ja liikemäärä
Jos eristetty kappale lämmitetään, sen sisäinen energia kasvaa ja periaatteessa myös massa kasvaa määrällä ΔE/c². Muutos on arkisissa tilanteissa mitättömän pieni, mutta se osoittaa, ettei massa–energia-yhteys rajoitu ydinreaktioihin.
Mitä E=mc² tarkoittaa
Usein määritellään Q=(m_ennen−m_jälkeen)c². Positiivinen Q tarkoittaa energian vapautumista, negatiivinen Q energian tarvetta ja mahdollisesti kynnysenergiaa. Tarkassa laskussa myös viritystilat ja liikemäärän säilyminen vaikuttavat.
Kevyet ytimet voivat fuusiossa muodostaa vahvemmin sidotun ytimen, jonka kokonaislepomassa on pienempi. Hyvin raskas ydin voi fissiossa hajota fragmenteiksi, joilla on suurempi sidosenergia nukleonia kohti. Massaero näkyy tuotteiden liike-energiana ja säteilynä.