Density as mass per volume
s-, p-, d- ja f-alakuorissa on vastaavasti 1, 3, 5 ja 7 avaruudellista orbitaalia. Koska jokaiseen orbitaaliin mahtuu Paulin periaatteen vuoksi kaksi vastakkaisen spinin elektronia, kapasiteetit ovat 2, 6, 10 ja 14. Tämä näkyy suoraan jaksollisen järjestelmän lohkojen leveyksissä. Lohko kertoo, millaista alakuorta sarjassa täytetään, mutta se ei yksin määrää kaikkea kemiaa. Helium on hyvä esimerkki: sen konfiguraatio on 1s², mutta se sijoitetaan ryhmään 18, koska ensimmäinen kuori on täysin täysi ja sen kemia muistuttaa jalokaasuja. Heliumin vakautta ei pidä perustella oktetilla, koska ensimmäiseen kuoreen mahtuu vain kaksi elektronia.
Kuva on havainnollistava: se näyttää yhteyksiä, ei atomien, orbitaalien tai mikroskooppisten hiukkasten kirjaimellista valokuvaa.
Core Science →
Mitä E=mc² tarkoittaa
Massan ja energian ekvivalenssi tarkoittaa, että systeemin lepomassaan liittyy lepoenergia E₀=mc². Ydinfysiikassa yhteys näkyy erityisen selvästi, koska hyvin pieni massaero alku- ja lopputilojen välillä voi vastata suurta energiamäärää.
Kaavaa ei tarvitse tulkita niin, että massa olisi aine, joka 'häviää'. Sidotun systeemin kokonaisenergia voi olla pienempi kuin erillisten osien, jolloin myös sen lepomassa on pienempi. Jos energia poistuu systeemistä fotoneina tai liike-energiana, jäljelle jäävän systeemin massa muuttuu.
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.
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.
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.