Vad E = mc² betyder
Ljusets hastighet c är mycket stor och c² ännu större. Därför motsvarar en liten masskillnad en stor energimängd i vardagliga enheter. I kärnfysik används ofta atomära massenheter och elektronvolt, vilket gör massdefekter och bindningsenergier lättare att jämföra.
Varför c² gör effekten stor
Vid fusion kan lätta kärnor bilda en mer starkt bunden kärna med lägre total vilomassa. Vid fission kan en tung kärna delas i fragment vars sammanlagda massa också är något mindre än utgångssystemets. Skillnaden återfinns som energi i reaktionsprodukterna.
Kärnreaktioner
E = mc² är bara vilenergin. För rörliga partiklar måste relativistisk total energi och rörelsemängd behandlas tillsammans. I en reaktion kan energi fördelas mellan vilomassor, kinetisk energi och fotoner, men den totala energin och rörelsemängden bevaras.
Energi och rörelsemängd måste bevaras
Det är missvisande att säga att 'massa omvandlas till energi' som om de vore helt skilda substanser. Bättre är att säga att ett systems energi-innehåll och därmed dess massa förändras när energi lämnar eller tillförs systemet.
Vad E = mc² betyder
Om man värmer ett idealiskt isolerat föremål ökar dess interna energi och därmed, i princip, dess massa med ΔE/c². För vardagliga temperaturförändringar är skillnaden extremt liten, men tanken visar att mass–energi-ekvivalens inte bara gäller kärnreaktioner utan alla former av energi.
Vid fusion kan lätta kärnor bilda en mer starkt bunden kärna med lägre total vilomassa. Vid fission kan en tung kärna delas i fragment vars sammanlagda massa också är något mindre än utgångssystemets. Skillnaden återfinns som energi i reaktionsprodukterna.