Kütle Kusuru ve Bağlanma Enerjisi
Kütle kusuru ve bağlanma enerjisi, atom yapısı, nükleer fizik, askeri uygulamalar ve maddenin dalga parçacık ikiliği gibi alanların incelenmesinde karşılaşılan iki kavramdır. Özelliklerini uygulamak ve bu alanlarda üstünlük sağlamak için bu kavramlarda net bir anlayışa sahip olmak çok önemlidir. Bu yazıda kütle kusuru ve bağlayıcı enerjinin ne olduğunu, uygulamalarını, kütle kusuru ve bağlayıcı enerji tanımlarını, benzerliklerini ve son olarak kütle kusuru ile bağlayıcı enerji arasındaki farkları tartışacağız.
Kütle Hatası nedir?
Bir sistemin kütle kusuru, sistemin ölçülen kütlesinin sistemin hesaplanan kütlesinden farkıdır. Bu tür olaylar nükleer reaksiyonlarda meydana gelir. Örneğin, güneşte meydana gelen nükleer reaksiyon böyle bir olaydır. Dört Hidrojen çekirdeği bir Helyum çekirdeği oluşturmak için birleşir. Bu süreç nükleer füzyon olarak bilinir. Bu süreçte, dört Hidrojen çekirdeğinin ölçülen birleşik kütlesi, ürünlerin birleşik kütlesinden daha büyüktür. Eksik kütle enerjiye dönüştürülür. Bu kavramı doğru bir şekilde anlamak için önce enerjiyi - maddenin kütle ikiliğini anlamak gerekir. Kuantum mekaniği ile birlikte görelilik teorisi, enerji ve kütlenin birbirinin yerine geçebileceğini gösterdi. Bu, evrenin enerji – kütle korunumuna yol açar. Ancak nükleer füzyon veya nükleer fisyon sunulmadığında, bir sistemin enerjisinin korunduğu düşünülebilir. Albert Einstein'ın 1905'te görelilik teorisini öne sürmesiyle, klasik olan hemen hemen her şey bozuldu. Dalgaların bazen parçacıklar ve parçacıkların da dalgalar gibi davrandığını göstermeye devam etti. Bu dalga parçacık ikiliği olarak biliniyordu. Bu, kütle ve enerji arasında bir birliğe yol açtı. Bu niceliklerin ikisi de maddenin iki biçimidir. Ünlü E=mc2 denklemi bize m kütle miktarından elde edilebilecek enerji miktarını verir.
Bağlayıcı Enerji Nedir?
Bağlanma enerjisi, bir sistem bağlı olmayan bir durumdan bağlı bir duruma geçtiğinde açığa çıkan enerjidir. Sistem düşünüldüğünde bu bir enerji kaybıdır. Bununla birlikte, bağlayıcı enerji için sözleşme, onu pozitif olarak almaktır. Bir sistem bağlı duruma geçtiğinde, nihai sistemin toplam potansiyel enerjisi her zaman ilk sistemden daha düşüktür. Buna karşılık, bu bağlanma enerjisi, sistemin bağlanmasını kırmak için gereklidir. Nükleer reaksiyonlar için bu bağlanma enerjisi kütle kusuru şeklinde gelir. Bir sistemin bağlanma enerjisi ne kadar yüksekse, sistem o kadar kararlıdır. Bir bağın oluşumu her zaman ekzotermik bir reaksiyon iken, bir bağın kopması her zaman endotermiktir. Moleküler oluşum ve moleküller arası bağ oluşumu için, bağlanma enerjisi ısı veya elektromanyetik radyasyon olarak salınır.
Kütle kusuru ile bağlanma enerjisi arasındaki fark nedir?
• Kütle kusuru, sistemin hesaplanan kütlesi ile sistemin ölçülen kütlesi arasındaki farktır, bağlama enerjisi ise ilk sistem ile bağlı sistem arasındaki toplam enerji farkıdır.
• Nükleer reaksiyonlarda, bağlanma enerjisi sistemin kütle kusuruna karşılık gelir.
