Soy consciente de que durante la fusión nuclear de elementos ligeros y la fisión nuclear de elementos pesados, los elementos resultantes tienen menos masa que los elementos reaccionantes originales (es decir, el defecto de masa) debido a las diferencias en sus energías de enlace por nucleón. Esto es lo que les permite liberar energía.
Ahora, según tengo entendido al leer en línea, este defecto de masa surge debido a la fuerza nuclear fuerte: parte de la masa de los nucleones se usa para formar la fuerza nuclear fuerte para mantener el núcleo intacto.
Entonces, si el defecto de masa es esencialmente igual a la energía de enlace del núcleo, y esta energía es igual a la fuerza nuclear fuerte que mantiene unido al núcleo, ¿por qué se libera esta energía como energía utilizable después de la fisión/fusión? ¿No es esta la energía que mantiene intacto el núcleo? ¿Cómo puede liberarse y dejar el núcleo bajo la influencia de la fuerza nuclear fuerte?
Parece suponer que la energía requerida para mantener los núcleos "intactos" es proporcional al número de nucleones, que es (aproximadamente) el mismo antes y después de la fisión/fusión.
En general, los modelos físicos del núcleo no son fáciles de entender. Pero el llamado "modelo de gota líquida" proporciona cierta intuición del asunto. https://en.m.wikipedia.org/wiki/Semi-empirical_mass_formula .
En ese modelo, un factor es que el área superficial de los núcleos antes y después de la fusión/fisión no es igual. Pero esto influye en la energía total porque los nucleones en la superficie "sienten" una unión diferente a la de los que están dentro del núcleo, comparable a las moléculas en una gota de agua. Al igual que en el agua, esto produce tensión superficial, también llamada energía superficial .
De esta forma, incluyendo muchos más efectos, el modelo de gota de agua reproduce bastante bien las masas de los núcleos atómicos.
Lo que mantiene unido al núcleo es el hecho de que la energía de enlace es negativa . Cuanto más negativa es la energía de enlace, más estable es el núcleo.
En las reacciones de fusión o fisión, los núcleos finales son más estables que los originales y, por lo tanto, tienen más energía de enlace negativa. El saldo, que es positivo (negativo menos más negativo ) se libera.
Los detalles sobre cuán negativa es exactamente esta energía, Harmut Braun les dio algunas explicaciones, que son básicamente correctas. Pero en realidad es mucho más complicado que eso. Estos detalles son importantes para calcular exactamente cuánta energía se libera, pero no para responder a su pregunta.
La idea principal es que, si comienza con núcleos débilmente unidos (deuterio y tritio para fusión frente a uranio o plutonio para fusión) y termina con núcleos más fuertemente unidos (helio frente a productos de fisión), se libera energía.
Solo el 1% de la masa del núcleo original se libera como energía de fisión, principalmente en forma de energía cinética de los elementos de fisión que se separan al 3% de la velocidad de la luz.
Los núcleos hijos restantes tienen el 99% de la masa del núcleo original, pero los núcleos hijos todavía están intactos, lo que significa que todavía tienen una fuerte interacción dentro de ellos que los mantiene en una sola pieza.
Por favor, vea esta respuesta:
¿Por qué se libera energía durante las reacciones de fisión?
jon custer
Andy
jon custer