A grande quantidade de energia liberada por reações nucleares é resultado da conversão de massa em energia , conforme descrito pela famosa equação de Einstein e =mc² . Aqui está um colapso:

* Energia de ligação: Os átomos são compostos de prótons e nêutrons unidos no núcleo. Essa força de ligação é incrivelmente forte, e a energia necessária para manter o núcleo unida é chamada de energia de ligação.
* Defeito em massa: A massa total dos prótons e nêutrons individuais em um núcleo é ligeiramente * maior * do que a massa real do próprio núcleo. Essa diferença na massa é chamada de defeito em massa .
* e =mc²: A massa ausente, o defeito em massa, é convertido em energia de acordo com a equação de Einstein. Esta energia é liberada como energia de ligação , a força que mantém o núcleo unido.
* Reações nucleares: Nas reações nucleares, o arranjo de prótons e nêutrons muda. Isso pode levar a uma diferença na energia de ligação entre os reagentes e os produtos. Se os produtos tiverem uma energia de ligação * mais alta * (mais estável), o excesso de energia é liberado como energia nuclear , geralmente na forma de calor, luz ou radiação.

Exemplos:

* Fissão nuclear: Um núcleo pesado como o urânio é dividido em núcleos mais claros, resultando em uma grande liberação de energia. Os produtos têm uma energia de ligação mais alta por núcleo do que o átomo original de urânio.
* Fusão nuclear: Núcleos leves como o hidrogênio são fundidos para formar núcleos mais pesados, liberando novamente uma grande quantidade de energia. O produto (hélio) possui uma energia de ligação mais alta que os núcleos originais de hidrogênio.

Em essência, as reações nucleares aproveitam a enorme energia armazenada dentro do núcleo de um átomo, liberando -o como conseqüência de mudanças no arranjo de prótons e nêutrons.