Type d`énergie stockée dans un atome

L`énergie peut être trouvée dans les orbitales d`électrons d`un atome, maintenu en place par la force électromagnétique. Négativement-charge des électrons en orbite autour d`un noyau chargé positivement, et en fonction de la quantité d`énergie qu`ils possèdent, ils se trouvent dans différents niveaux orbitaux. Lorsque certains atomes absorbent de l`énergie, les électrons sont dits "excité" et passer à un niveau supérieur. Lorsque les électrons retombent vers le bas à leur état initial d`énergie, ils émettent de l`énergie sous forme de rayonnement électromagnétique, le plus souvent la lumière ou à la chaleur comme visible. En outre, lorsque les électrons sont partagés avec ceux d`un autre atome dans le procédé de liaison covalente, l`énergie est stockée dans les liaisons. Lorsque ces liens sont rompus, l`énergie est ensuite libéré, le plus souvent sous la forme de chaleur.

La plupart de l`énergie qui peut être trouvé dans un atome est sous la forme de la masse nucléaire. Le noyau d`un atome contient des protons et des neutrons, qui sont maintenues ensemble par la force nucléaire forte. Si cette force devait être perturbé, le noyau serait déchirer et de libérer une partie de sa masse sous forme d`énergie. Ceci est connu comme la fission. Un autre procédé, connu sous le nom de fusion, a lieu lorsque deux noyaux sont réunis pour former un noyau plus stable, libérant de l`énergie dans le processus.

Donc, la quantité d`énergie stockée dans le noyau d`un atome? La réponse est tout à fait beaucoup de choses, par rapport à la petite taille de la particule est en réalité. Théorie de la relativité d`Einstein comprend l`équation E = mc ^ 2, ce qui signifie que l`énergie dans la matière est équivalente à sa masse multipliée par le carré de la vitesse de la lumière. Plus précisément, la masse d`un proton est 1,672 x 10 ^ -27 kg, mais il contient 1,505 x 10 ^ -10 joules. Ceci est encore un petit nombre, mais quand il est exprimé en termes réels, il devient énorme. La petite quantité d`hydrogène dans un litre d`eau, par exemple, est d`environ 0,111 kg. Ceci est équivalent à 1 x 10 ^ 16 joules, ou l`énergie produite par la combustion d`un million de gallons d`essence.

Parce que la conversion de la masse en énergie fournit une telle quantité phénoménale d`énergie à partir de masses relativement petites, cela est une source de carburant tentant. Cependant, obtenir la réaction d`avoir lieu dans des conditions sûres et contrôlées peut être un défi. La plupart des centrales nucléaires proviennent de la fission de l`uranium en particules plus petites. Cela ne provoque pas de pollution, mais elle produit des déchets radioactifs dangereux. Pourtant, l`énergie nucléaire représente un peu moins de 20 pour cent des besoins en énergie des États-Unis.