Waardoor weegt een gebonden kern van protonen en neutronen lichter dan wanneer zij los zijn?

De massa van de afzonderlijke bestanddelen van een kern is groter dan de massa van de kern. Het verschil komt overeen met de bindingsenergie tussen de nucleonen.
Maar als deze bindingsenergie gevormd worden door (virtuele?) deeltjes, dan zou een gebonden kern toch juist zwaarder moeten zijn, omdat deze bij de losse variant toch niet meer aanwezig zijn? (Zijn dat overigens bosonen zonder massa?)
Toch blijkt dat niet zo te zijn. Maar waardoor?

Weet jij het antwoord?

/2500

Je kunt de kern zien als een samenstelsel van die deeltjes. Bij het samenstellen van die kern in een ster is de energie verdwenen in de vorm van neutrino's en gammastraling. Dat is dus de ontbrekende energie in die kern, hij is er nog steeds, maar ergens anders in het universum als neutrino of licht dat de oorspronkelijke ster waarin de kern is gevormd heeft verlaten. De zwaardere kernen hebben juist een hogere massa dan die van de samenstellende deeltjes, dat is te wijten aan een neutronenbombardement bij supernovaexplosies. Hier komt de extra energie in de kern van de energie van de neutronen.

Bronnen:
http://en.wikipedia.org/wiki/Neutron_capture

Bij het ontstaan van een atoom is potentiele energie verloren gegaan in de vorm van bijvoorbeeld straling. Bij kleine atoomkernen gaat meer potentiele energie verloren dan bij grote atoomkernen. Dit komt omdat de kernkrachten een heel kort bereik hebben en bij grote kernen niet meer over de volledige kern heen reiken. Zoals je weet is massa equivalent aan energie (E = mcc (kan het kwadraat teken niet vinden, vandaar cc als het kwadraat van de lichtsnelheid :-)) en op het niveau van atoomkernen leidt het verdwijnen van deze potentiele energie tot een klein beetje, maar meetbaar, massa verlies. In de eerste link wordt dit verklaard in de paragraaf "Het massadefect van de atoomkern". De tweede link geeft uitleg over bindingsenergie in de atoomkernen.

Bronnen:
http://nl.wikipedia.org/wiki/Bindingsenerg...
http://nl.wikipedia.org/wiki/Massa-energie...

Stel zelf een vraag

Ben je op zoek naar het antwoord die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?

/100