عیب جرم در مقابل انرژی اتصال
نقص جرم و انرژی اتصال دو مفهومی هستند که در مطالعه زمینه هایی مانند ساختار اتمی، فیزیک هسته ای، کاربردهای نظامی و دوگانگی ذرات موجی ماده با آن مواجه می شوند. داشتن درک روشنی از این مفاهیم به منظور به کارگیری ویژگی های آنها و برتری در چنین زمینه هایی ضروری است. در این مقاله قصد داریم به این موضوع بپردازیم که نقص جرم و انرژی اتصال چیست، کاربردهای آنها، تعاریف نقص جرمی و انرژی اتصال، شباهت های آنها و در نهایت تفاوت بین نقص جرم و انرژی اتصال.
عیب انبوه چیست؟
عیب جرمی یک سیستم، تفاوت جرم اندازه گیری شده سیستم از جرم محاسبه شده سیستم است. چنین رویدادهایی در واکنش های هسته ای رخ می دهد. به عنوان مثال، واکنش هسته ای که در خورشید رخ می دهد، چنین رویدادی است. چهار هسته هیدروژن با هم ادغام می شوند و یک هسته هلیوم را تشکیل می دهند. این فرآیند به عنوان همجوشی هسته ای شناخته می شود. در این فرآیند، جرم اندازه گیری شده ترکیبی چهار هسته هیدروژن بیشتر از جرم ترکیبی محصولات است. جرم از دست رفته به انرژی تبدیل می شود. برای درک درست این مفهوم ابتدا باید انرژی – دوگانگی جرم ماده را درک کرد. نظریه نسبیت همراه با مکانیک کوانتومی نشان داد که انرژی و جرم قابل تعویض هستند. این باعث می شود انرژی - حفظ جرم جهان. با این حال، زمانی که گداخت هسته ای یا شکافت هسته ای ارائه نمی شود، می توان در نظر گرفت که انرژی یک سیستم حفظ شده است. با فرض آلبرت انیشتین نظریه نسبیت در سال 1905، تقریباً همه چیز کلاسیک از بین رفت.او در ادامه نشان داد که امواج گاهی مانند ذرات و ذرات مانند امواج رفتار می کنند. این به عنوان دوگانگی ذرات موج شناخته می شد. این منجر به اتحاد بین جرم و انرژی شد. هر دوی این کمیت ها دو شکل ماده هستند. معادله معروف E=mc2 مقدار انرژی را به ما می دهد که از m مقدار جرم به دست می آید.
انرژی اتصال چیست؟
انرژی اتصال انرژی است که هنگام انتقال یک سیستم از یک موقعیت غیرمحدود به یک موقعیت محدود آزاد می شود. هنگامی که سیستم در نظر گرفته می شود، این یک اتلاف انرژی است. با این حال، قرارداد انرژی اتصال این است که آن را مثبت تلقی کنیم. انرژی پتانسیل کل سیستم نهایی همیشه کمتر از سیستم اولیه است که یک سیستم به حالت محدود منتقل می شود. به نوبه خود، این انرژی اتصال برای شکستن اتصال سیستم مورد نیاز است. برای واکنش های هسته ای، این انرژی اتصال به شکل نقص جرمی است. هر چه انرژی اتصال یک سیستم بیشتر باشد، سیستم پایدارتر است.تشکیل یک پیوند همیشه یک واکنش گرمازا است در حالی که شکستن پیوند همیشه گرماگیر است. برای تشکیل مولکولی و تشکیل پیوند بین مولکولی، انرژی اتصال به صورت گرما یا تابش الکترومغناطیسی آزاد می شود.
تفاوت بین نقص جرم و انرژی اتصال چیست؟
• نقص جرمی تفاوت بین جرم محاسبه شده سیستم و جرم اندازه گیری شده سیستم است، در حالی که انرژی اتصال کل اختلاف انرژی بین سیستم اولیه و سیستم محدود است.
• در واکنش های هسته ای، انرژی اتصال مربوط به نقص جرمی سیستم است.
