Kütle-Enerji Eşdeğerliği
$E = mc^2$
Kütle ve enerji aynı şeyin iki görünümüdür; birbirine dönüşebilir.
$c$ çok büyük bir sayı olduğu için çok küçük bir kütle çok büyük enerjiye karşılık gelir. Nükleer tepkimelerin gücü buradan gelir.
Kütle kusuru: çekirdeğin kütlesi, onu oluşturan parçacıkların toplam kütlesinden küçüktür; aradaki fark bağlanma enerjisine dönüşmüştür.
Fisyon ve Füzyon
Fisyon (bölünme): ağır çekirdek parçalanır. Nükleer santrallerde kullanılır; uranyum yakıtı ve radyoaktif atık gerektirir.
Füzyon (kaynaşma): hafif çekirdekler birleşir. Güneş'in enerji kaynağıdır; birim kütle başına fisyondan daha çok enerji verir ve atık sorunu yoktur.
Füzyonun sürdürülebilir biçimde gerçekleştirilmesi çok yüksek sıcaklık gerektirdiği için hâlâ araştırma konusudur.
Radyoaktivite
Kararsız çekirdekler ışıma yaparak kararlı hâle geçer.
Alfa: helyum çekirdeği; kâğıtla durdurulur
Beta: elektron; alüminyum levhayla
Gama: elektromanyetik ışıma; kurşun ve kalın betonla
Yarı ömür maddenin ayırt edici özelliğidir ve dış koşullardan (sıcaklık, basınç) etkilenmez. Karbon-14 yöntemiyle yaş tayini bu özelliğe dayanır.
Sık Yapılan Hata
Fisyon ile füzyonu karıştırmak. Fisyon parçalanma, füzyon birleşmedir; Güneş'te olan füzyondur.
İkinci hata: yarı ömrün koşullarla değişebileceğini sanmak — sıcaklık ve basınçtan etkilenmez.
Sık sorulanlar
Güneş'teki enerji hangi tepkimeyle üretilir?
Füzyonla; hafif çekirdeklerin birleşmesiyle.
Yarı ömür dış koşullardan etkilenir mi?
Hayır. Maddenin ayırt edici özelliğidir; sıcaklık ve basınçtan etkilenmez.