什么是核结合能？(nuclear binding energy?)
原子核是原子的中心核，由一个或多个质子组成，除了最轻的氢以外，还有中子。中子没有电荷，但有某种东西阻止它们从原子核中滑落。此外，原子核内的每个质子都带正电荷；它们应该相互排斥，清空细胞核——一些能量也阻止了这一点。根据定义，将所有这些粒子保持在原子核内的能量就是“核结合能”自从爱因斯坦发现了将物质等同于能量的数学关系——E=mc2，其中E是能量，m是质量，c是光速——核结合能可以相对容易地计算出来。。
原子核内的质量来自两个来源。一个是，如果粒子是孤立的，没有电荷或引力相互作用，每个粒子将包含的质量。质量的第二个来源是直接归因于核结合能的增加。这两个来源产生了方程式m（t）=m（fp）+m（nbf），其中“t”代表总量，“fp”代表自由粒子，“nbf”代表核结合力。因为没有负能量，核结合能的质量必须是正的，整个原子核的能量大于中子和质子的总和。。
将这种形式的质量插入原始方程，原子核的总能量为E（t）=m（t）c2。将这个方程展开，得到E（t）=（m（fp）+m（nbf））c2。将其相乘得到E（t）=m（fp）c2+m（nbf）c2。现在，如果减去可归因于孤立单个粒子的能量，该方程将简化为E（t）-E（fp）=ΔE=m（nbf）c2，其中ΔE是能量的增加，高于自由粒子的能量，即核结合能。
核裂变，或分裂原子核以产生更小的原子，每个原子都有自己的结合能，对电厂的设计和运行特别重要。从起始原子的结合能中减去合成原子的结合能，得到的净产率可以是建设性的，也可以是破坏性的。核能的建设性用途包括发电，美国近五分之一的电力和法国超过四分之三的电力。。
- 发表于 2022-02-10 23:05
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