아이인슈타인의. 에너지는 질량과광솓제곱의 곱이다 무슨뜻인가요
아이인슈타인의. 에너지는 질량과광솓제곱의 곱이다 무슨뜻인가요 이걸로 핵융합 핵분열로. 원저력에너지와 핵폭탄을. 얻는다고 하던데
안녕하세요. 질문해주신 아인슈타인의 공식이 갖는 의미는 질량이 에너지로 바뀔 수 있으며, 그 양은 질량에 빛의 속도를 제곱한 값만큼 매우 크다는 것입니다. 핵분열 과정에서 우라늄-235, 플루토늄-239과 같은 무거운 원자핵을 중성자로 쪼개면, 쪼개진 두 핵의 총 질량이 원래 핵보다 조금 작아지는데요, 이때 사라진 질량이 에너지로 방출됩니다. 원자력 발전은 이 에너지를 증기로 바꾸어 터빈을 돌려 전기를 생산하는 것인데요, 핵폭탄은 같은 원리지만, 순간적으로 매우 많은 핵분열이 일어나 폭발을 일으키게 됩니다. 다음으로 핵융합에 대해 설명 드리자면 이는 수소와 같은 가벼운 원자핵을 합쳐서 무거운 헬륨 핵을 만드는데요, 합쳐진 헬륨 핵의 질량이 원래 수소 핵들의 총합보다 조금 작습니다. 이 질량 차이 역시 에너지 형태로 방출되며 태양의 빛과 열도 이 핵융합 과정에서 나오는 질량-에너지 변환 결과입니다. 작은 질량 변화만으로도 엄청난 에너지 발생하기 때문에 이 원리를 이용하여 원자력 발전, 즉 통제된 핵분열과 핵무기, 통제되지 않은 핵분열/융이 만들어지는 것입니다. 감사합니다.
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.
e=mc^2 라는 유명한 식에서 나온 말 입니다.
E 는 에너지이고 m 은 질량 이며 c^2 빛의 속도의 제곱을 말하는데 에너지와 질량이 서로 동일하고 변환이 될 수 있다는 의미 입니다.
아주 작은 질량이라도 커다란 에너지로 바뀔 수 있다는 의미 입니다.
원자력 발전이나 핵폭탄이 이 식으로 해석할 수 있습니다.
둘다 원자핵을 중성자와 충볼시켜 작게 만드는것이 핵분열 반응인데 이때 부숴진 원자핵의 질량은 기존 원자핵의 질량보다 아주 조금 줄어들지만 위의 공식에 따라 엄청난 에너지를 방출한다는 의미 입니다.
그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
아인슈타인의 유명한 공식 E = mc²는 E는 에너지, m은 질량, c는 빛의 속도로 나타낸 식입니다. 이 공식은 질량이 에너지로 바뀔 수 있다는 뜻으로 아주 작은 질량이라도, 빛의 속도 제곱이라는 엄청난 수치와 곱해지면 막대한 에너지가 만들어집니다.
핵분열의 원리는 큰 원자핵이 쪼개지면서 에너지를 방출하는데, 쪼개질 때 질량 결손이 생기고, 그 차이가 E = mc²에 따라 에너지로 변환됩니다. 원자력 발전소나 핵폭탄에 사용되며, 연쇄반응을 통해 지속적인 에너지 생성 가능합니다.
핵융합의 원리는 작은 원자핵이 합쳐져서 더 큰 원자핵이 되는데, 이 과정에서도 질량 결손이 생기고, 그 차이가 에너지로 변환됩니다. 태양은 핵융합반응을 통해 에너지를 만들어 냅니다. 핵융합은 핵분열보다 에너지 효율이 더 높고, 방사능 폐기물도 적습니다.
핵폭탄은 핵분열이나 핵융합을 순식간에 폭발적으로 일으켜서 엄청난 에너지를 방출합니다. 원자력 발전소는 핵분열을 천천히 조절해서 전기를 생산합니다.