Massadefect versus bindende energie
Massadefect en bindingsenergie zijn twee concepten die we tegenkomen bij de studie van velden zoals atomaire structuur, kernfysica, militaire toepassingen en de dualiteit van golfdeeltjes van materie. Het is essentieel om een duidelijk begrip te hebben van deze concepten om hun eigenschappen toe te passen en uit te blinken in dergelijke gebieden. In dit artikel gaan we bespreken wat massadefect en bindingsenergie zijn, hun toepassingen, de definities van massadefect en bindingsenergie, hun overeenkomsten en tenslotte de verschillen tussen massadefect en bindingsenergie.
Wat is massadefect?
Massadefect van een systeem is het verschil tussen de gemeten massa van het systeem en de berekende massa van het systeem. Dergelijke gebeurtenissen komen voor bij kernreacties. De kernreactie die in de zon plaatsvindt, is bijvoorbeeld zo'n gebeurtenis. Vier waterstofkernen versmelten tot een heliumkern. Dit proces staat bekend als kernfusie. Daarbij is de gecombineerde gemeten massa van de vier waterstofkernen groter dan de gecombineerde massa van de producten. De ontbrekende massa wordt omgezet in energie. Men moet eerst energie begrijpen – massadualiteit van materie, om dit concept goed te begrijpen. De relativiteitstheorie samen met de kwantummechanica toonde aan dat energie en massa onderling uitwisselbaar zijn. Dit geeft aanleiding tot het energie-massabehoud van het heelal. Wanneer kernfusie of kernsplijting echter niet wordt gepresenteerd, kan worden aangenomen dat de energie van een systeem behouden blijft. Toen Albert Einstein in 1905 de relativiteitstheorie postuleerde, viel bijna alles wat klassiek was in duigen. Hij toonde verder aan dat golven zich soms gedroegen als deeltjes en deeltjes zich gedroegen als golven. Dit stond bekend als de dualiteit van golfdeeltjes. Dit leidde tot eendracht tussen massa en energie. Beide hoeveelheden zijn twee vormen van materie. De beroemde vergelijking E=mc2 geeft ons de hoeveelheid energie die kan worden verkregen uit m hoeveelheid massa.
Wat is bindende energie?
Bindingsenergie is de energie die vrijkomt wanneer een systeem overgaat van een ongebonden situatie naar een gebonden situatie. Wanneer het systeem wordt beschouwd, is dit een energieverlies. De afspraak voor de bindende energie is echter om deze als positief te beschouwen. De totale potentiële energie van het uiteindelijke systeem is altijd lager dan het initiële systeem wanneer een systeem overgaat naar een gebonden toestand. Deze bindingsenergie is op zijn beurt nodig om de binding van het systeem te verbreken. Voor kernreacties komt deze bindingsenergie in de vorm van massadefect. Hoe hoger de bindingsenergie van een systeem, hoe stabieler het systeem is. De vorming van een binding is altijd een exotherme reactie, terwijl het verbreken van een binding altijd endotherm is. Voor moleculaire vorming en vorming van intermoleculaire bindingen komt de bindingsenergie vrij als warmte of elektromagnetische straling.
Wat is het verschil tussen massadefect en bindingsenergie?
• Massadefect is het verschil tussen de berekende massa van het systeem en de gemeten massa van het systeem, terwijl bindingsenergie het totale energieverschil is tussen het initiële systeem en het gebonden systeem.
• Bij kernreacties komt de bindingsenergie overeen met het massadefect van het systeem.
