פגם המוני לעומת אנרגיית כריכה
פגם המוני ואנרגיה מחייבת הם שני מושגים שנתקלים בהם בחקר תחומים כמו מבנה אטומי, פיזיקה גרעינית, יישומים צבאיים ודואליות חלקיקי גל של חומר. חיוני להבנה ברורה במושגים הללו כדי ליישם את תכונותיהם ולהצטיין בתחומים כאלה. במאמר זה, אנו הולכים לדון מהו פגם המוני ואנרגיית הקישור, היישומים שלהם, ההגדרות של פגם המוני ואנרגיית הקישור, קווי הדמיון ביניהם ולבסוף ההבדלים בין פגם המוני ואנרגיית הקישור.
מהו פגם המוני?
פגם מסה של מערכת הוא ההפרש של המסה הנמדדת של המערכת מהמסה המחושבת של המערכת. אירועים כאלה מתרחשים בתגובות גרעיניות. לדוגמה, התגובה הגרעינית המתרחשת בשמש היא אירוע כזה. ארבעה גרעיני מימן מתמזגים ויוצרים גרעין הליום. תהליך זה ידוע בשם היתוך גרעיני. בתהליך זה, המסה הנמדדת המשולבת של ארבעת גרעיני המימן גדולה מהמסה המשולבת של התוצרים. המסה החסרה הופכת לאנרגיה. יש להבין תחילה אנרגיה - דואליות המונית של החומר, כדי להבין את המושג הזה כראוי. תורת היחסות יחד עם מכניקת הקוונטים הראו שאנרגיה ומסה הן הניתנות להחלפה. זה מוליד את האנרגיה - שימור המוני של היקום. עם זאת, כאשר לא מוצגים היתוך גרעיני או ביקוע גרעיני, ניתן להתייחס לכך שהאנרגיה של מערכת נשמרת. כאשר אלברט איינשטיין הניח את תורת היחסות ב-1905, כמעט כל דבר קלאסי התקלקל.הוא המשיך והראה שלעתים גלים מתנהגים כחלקיקים וחלקיקים מתנהגים כגלים. זה היה ידוע בתור דואליות חלקיקי הגל. זה הוביל לאיחוד בין מסה לאנרגיה. שתי הכמויות הללו הן שתי צורות של חומר. המשוואה המפורסמת E=mc2 נותנת לנו את כמות האנרגיה שניתן לקבל מ-m כמות מסה.
מהי אנרגיה מחייבת?
אנרגיה מחייבת היא האנרגיה המשתחררת כאשר מערכת עוברת ממצב לא קשור למצב כבול. כאשר מתחשבים במערכת, זהו אובדן אנרגיה. עם זאת, המוסכמה לגבי האנרגיה המחייבת היא לקחת אותה כחיובית. האנרגיה הפוטנציאלית הכוללת של המערכת הסופית תמיד נמוכה מהמערכת הראשונית כאשר מערכת עוברת למצב קשור. בתורו, אנרגיית הקישור הזו נדרשת כדי לשבור את הקישור של המערכת. עבור תגובות גרעיניות, אנרגיית הקישור הזו מגיעה בצורה של פגם המוני. אנרגיית הקישור של מערכת גבוהה יותר, המערכת יציבה יותר.היווצרות של קשר היא תמיד תגובה אקסותרמית בעוד ששבירה של קשר היא תמיד אנדותרמית. עבור היווצרות מולקולרית ויצירת קשר בין-מולקולרי, אנרגיית הקישור משתחררת כחום או קרינה אלקטרומגנטית.
מה ההבדל בין פגם המוני לאנרגיית קשירה?
• פגם מסה הוא ההפרש בין המסה המחושבת של המערכת לבין המסה הנמדדת של המערכת, בעוד שאנרגיה מחייבת היא הפרש האנרגיה הכולל בין המערכת הראשונית למערכת הכרוכה.
• בתגובות גרעיניות, אנרגיית הקישור מתאימה לפגם המסתי של המערכת.
