Tanulás

Magkötési energia — Tömeghiányból energia

Nagyobb mag természetesen nagyobb teljes kötési energiával rendelkezhet pusztán azért, mert több nukleont tartalmaz. Stabilitások összevetésére ezért gyakran B/A értéket használunk. Ez azt mutatja, átlagosan mennyire erősen kötött egy nukleon a magban.

Tömeghiányból energia

Nagyobb mag természetesen nagyobb teljes kötési energiával rendelkezhet pusztán azért, mert több nukleont tartalmaz. Stabilitások összevetésére ezért gyakran B/A értéket használunk. Ez azt mutatja, átlagosan mennyire erősen kötött egy nukleon a magban.

Miért fontos az egy nukleonra jutó érték?

A B/A gyorsan nő a nagyon könnyű magoktól, majd a vas–nikkel környékén közel maximumot ér el, és a nagyon nehéz magok felé lassan csökken. Ez az alak egyszerre magyarázza a könnyű magok fúziójából és a nehéz magok hasadásából nyerhető energiát.

A kötési energia görbéje

Ha két könnyű mag olyan terméket alkot, amelynek nagyobb az egy nukleonra jutó kötési energiája, a végső állapot alacsonyabb energiájú. A különbség mozgási energia és sugárzás formájában felszabadulhat. Csillagok energiatermelésének alapja ilyen kötési energia-különbség.

Fúzió

Nagyon nehéz mag kettéhasadva közepes tömegű fragmentumokat adhat, amelyek nukleonjai átlagosan erősebben kötöttek. Emiatt a termékek össztömege kisebb lehet, és energia szabadul fel. A folyamatot neutronkibocsátás is kísérheti, ami láncreakciót tehet lehetővé.

Magkötési energiaE_b = Δmc²

Tömeghiányból energia

A nagy B/A önmagában nem mondja meg, hogy egy adott izotóp radioaktív-e vagy milyen gyorsan bomlik. A bomlási csatorna energiája, kvantumszámai, gátjai és átmeneti valószínűségei is számítanak. A „erősen kötött” és a „végtelenül stabil” nem ugyanaz.

A B/A gyorsan nő a nagyon könnyű magoktól, majd a vas–nikkel környékén közel maximumot ér el, és a nagyon nehéz magok felé lassan csökken. Ez az alak egyszerre magyarázza a könnyű magok fúziójából és a nehéz magok hasadásából nyerhető energiát.