¿Por qué la energía nuclear es más alta que la energía química?

Answer 1

Todos los combustibles regulares, carbón, gas y petróleo, se queman para entregar una cierta cantidad de energía. Esto implica una reorganización de enlaces químicos de, por ejemplo, CH a C = O. El mecanismo real de liberación de energía es el cambio en las órbitas de los electrones. Por lo tanto, el trabajo se realiza (como en toda la química) por la fuerza electromagnética.

En energía nuclear, el trabajo lo realiza la fuerza nuclear fuerte, que, como su nombre lo indica, es bastante fuerte. En realidad es muchísimo más fuerte, más de un millón de veces por unidad de masa. Por lo tanto, si dividiera un kilogramo de uranio por completo, generaría tres millones de veces más energía que quemar un kilogramo de carbón de antracita de primera calidad.

En aras de la integridad, hay dos fuerzas fundamentales más, la gravedad (obvia) y la fuerza nuclear débil (algo extraño)

Answer 2

RE: ¿Por qué [es] la energía nuclear [más poderosa] que la energía química?

Las cargas similares se repelen entre sí y las cargas opuestas se atraen entre sí.

Los electrones en el exterior del átomo están bien separados entre sí, pero se mantienen cerca del núcleo de carga positiva del átomo. Las fuerzas se equilibran. Cuando surge una condición de que un electrón se transfiere de un átomo a otro, eso es lo que llamamos una reacción química, y se pueden liberar pequeñas cantidades de energía. Piensa en quemar gasolina y dinamita. Sí, eso es pequeña energía.

Es todo un juego de pelota en el núcleo de un átomo. El núcleo es mucho, muchas veces más pequeño que todo el átomo, y todos esos protones cargados positivamente en el núcleo EN SERIO quieren volar separados, pero se mantienen unidos en el pequeño espacio del núcleo por la llamada Fuerza Fuerte , un Fuerza muy potente pero de corto alcance.

Cuando vas a un elemento pesado como el plomo, la fuerza fuerte tiene la fuerza y ​​el alcance suficientes para mantener unido el núcleo. Pero cuando vas a elementos aún más pesados ​​como el uranio, la fuerza repulsiva de todos esos protones cargados positivamente ahora está al borde de ser capaz de superar la fuerza fuerte. Golpee un núcleo de uranio con un neutrón que vaya a la velocidad correcta y eso hará que el núcleo se estire. Entonces la fuerza repulsiva supera la fuerza fuerte y el núcleo se divide. Entonces ahora tiene dos núcleos con fuertes cargas positivas muy cerca el uno del otro más allá del rango de la fuerza fuerte. Ahora gana la repulsión y los dos nuevos núcleos se separan. Y debido a que tienen cargas positivas tan grandes y comienzan tan cerca el uno del otro que se separan con ENERGÍA TREMENDA. Ya no estamos hablando de pequeñas energías como la gasolina y la dinamita, estamos hablando de grandes energías como las centrales nucleares y las bombas atómicas. [Tenga en cuenta que si mágicamente forzara los electrones que se unen y luego los libera mágicamente, verá una cantidad equivalente de energía liberada. ]

He leído que un solo átomo de uranio en división emite suficiente energía para “mover visiblemente un grano de arena”, UN átomo de uranio en división puede hacer eso. Se necesitarían cientos de miles de moléculas de gasolina que se queman con oxígeno para mover el mismo grano de arena.

Answer 3

La respuesta simple es que la fuerza electromagnética (energía química) es mucho más débil que la fuerza nuclear fuerte (energía nuclear). Por lo tanto, se necesita mucho menos “combustible” nuclear para liberar la misma cantidad de energía que una cantidad mucho mayor de combustible químico, como el petróleo, el gas natural o el carbón.