Si todos los protones son idénticos entre sí y también lo son los neutrones, ¿qué es lo que se convierte en energía en una reacción nuclear?

Los átomos son raros.

Resulta que todos los protones se crean por igual, pero no siempre actúan igual todo el tiempo.

Cuando un nucleón se junta con un grupo de otros nucleones, su fuerza nuclear fuerte los mantiene bastante bien unidos. A medida que se juntan más y más nucleones, su masa cambia. Este defecto de masa es igual (a través de la famosa ecuación e = mc ^ 2) a su energía de enlace. Todos y cada uno de sus cambios masivos. Entonces, un protón en hidrógeno tiene una masa diferente que un protón en hierro, pero la energía de unión lo equilibra; siguiendo la ley de conservación de la masa.

Otro poco extraño es que esto termina haciendo que el hierro sea bastante inútil para la fisión o la fusión, y otros elementos con un amu similar. A medida que te alejas más y más de amu = 60 en la dirección descendente, la fusión se vuelve más positiva a la energía, lo que hace que el hidrógeno y el helio sean excelentes elementos de fusión. A medida que se eleva más y más de amu = 60, la fisión se vuelve energéticamente positiva, lo que hace que elementos extremadamente grandes como el uranio y el plutonio sean muy favorables como material fisionable.

Cuando hablamos de la masa de un neutrón o un protón (939 o 931 MeV), estamos hablando de la masa de un solo n o p. En un núcleo, los nucleones se mantienen unidos por fuerzas nucleares, se necesita energía para separarlos. Esencialmente, esto significa que la energía total del núcleo es menor que la energía de los mismos nucleones separados entre sí. Dado que la masa y el momento de energía son equivalentes (la masa es esencialmente la magnitud del vector de cuatro momentos de energía), podemos ver esto como una afirmación de que la masa del núcleo es menor que la masa de los constituyentes. Todo esto es para un núcleo estable; En el caso de un núcleo inestable, la energía (masa) del núcleo inestable es más que la energía (masa) de los productos.

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