¿Qué tiene $E = mc^2$ hacerlo con centrales eléctricas nucleares?

Question

En la vida, cuando se habla de la energía nuclear, no sucede siempre a ser un tipo que dice que la famosa ecuación de Einstein. "Sí, se acaba de convertir en masa a la energía, $E = mc^2$ ¿sabes?"

Cuando pienso acerca de eso, todo lo que aprendí acerca de la energía nuclear similar al dominó arreglos. Usted tonk un bloque y se cae. En su camino, se tonks otras fichas de dominó y cuando se cae se libera energía (ondas de sonido).
Muy mismo en la física nuclear. Enviar lenta de neutrones de un núcleo. El núcleo de la absorbe, se rompe y se envía otro neutrones y energía (ondas electromagnéticas).

Así que al final, veo que no domino bloques de desaparecer en este juego. Todo lo que hacemos es, que nos tonk domino de los arreglos que ha sido construido por las viejas estrellas hace mucho tiempo.

Entonces, ¿por qué esta ecuación relacionadas con la energía nuclear? Qué masa desaparece en plantas de energía nuclear?

Answer 1

La respuesta es que no hay una reducción en la masa cada vez que se libera la energía, ya sea en la fisión nuclear o de la combustión de carbón o lo que sea.

Sin embargo, la cantidad de pérdida de masa es muy pequeña, incluso en comparación con las masas de las partículas constituyentes. Una buena visión es dada en el artículo de la Wikipedia sobre la masa en exceso. Básicamente, la masa de un núcleo va a estar, en general, un poco fuera de la suma de las masas de los protones y neutrones dentro de ella. Esto es porque hay una energía de enlace sosteniendo el núcleo juntos, y su estándar $E = mc^2$ le da el equivalente en masa de esta energía.

En la fisión del uranio-235, $$ {}^{235}_{\phantom{0}92}\mathrm{U} + {}^1_0\mathrm{n} \to {}^{236}_{\phantom{0}92}\mathrm{U} \to {}^{141}_{\phantom{0}56}\mathrm{Ba} + {}^{92}_{36}\mathrm{Kr} + 3\ {}^1_0\mathrm{n}, $$ el total del resto de la masa de los productos es ligeramente menor que la de los reactantes. Esto es cierto incluso a pesar de que hay el mismo número de protones (92) y los neutrones (144) antes y después. Así que no es como si todo un núcleo desaparece, o incluso todo un protón o neutrón. La masa perdida proviene de la energía de enlace.

El llevar el mensaje de que no estamos destruyendo partículas para crear energía. Incluso la fusión nuclear conserva el número total de protones y neutrones. En su lugar, usted debe pensar acerca de la masa-energía de equivalencia de la otra manera alrededor. El hecho de que existe un potencial de energía capaz de ser liberados en la fisión nuclear implica que los reactivos debe ser más pesado que el de los productos. De la misma manera, una típica de la batería pesa menos después de ser dado de alta (aunque por una inconmensurable cantidad pequeña), aunque los núcleos son iguales y el número de electrones es el mismo. Es decir, la energía potencial en cualquier forma se añade a la masa del sistema como un todo, y no es atribuible a ningún componente.