welkom dames en heren in alweer een nieuwe les fysica we gaan het vandaag hebben over energie uit atoomkernen voor je deze video gaat bekijken moet je ervoor zorgen dat je het concept van de bindingsenergie heel goed war hebt het dus bekijk zeker de vorige video over bindingsenergie voor je hier mee gaat starten energie kan je in de in een conceptueel of of conceptueel vlak heel goed vergelijken met echt geld als gaan we nu ook doen ik ga proberen om dit uit te leggen aan de hand van geld ik ga een verhaaltje vertellen over mensen die geld krijgen en dat gaat ons helpen om te begrijpen wat er gebeurt bij de bindingsenergie van verschillende kernen veronderstel dat je een aantal personen hebt en die hebben allemaal geld dan kan je kijken naar een persoon in die heet bijvoorbeeld 10 euro en dan heb je nog een andere persoon en dan zitten we met twee en je we samen 20 euro dan heb je 3 personen en die hebben 30 euro wat je kan zeggen per persoon pp per persoon hebben ze 10 euro en ze zouden kunnen veilig aan natuurlijk ik kan dit in een grafiek gaan zitten stel werking grafiek tekenen met op de ene as het totale geldt dat de mensen hebben en op de andere als het aantal personen dan het is natuurlijk een discrete formule hier discreet wat u wil zeggen ik kan niet geen perfecte lijn door tekenen want je kan geen halve persoon of tiende van personen hebben mannen zou je kunnen zeggen als ik geld aan het aantal personen zou nemen dat ik bij een persoon heb ik 10 euro bij 2 personen hebben dan dubbel met die persoon en ik drie keer zoveel vier personen vier keer zoveel 5 personen 5 je zoveel ik zit er als ik hier een lijn door kan trekken dan is dat gewoon een rechte door de oorsprong dan kan ik ook een grafiek maken van niet zozeer geld maar geldt per persoon geldt per persoon en dan hier het aantal personen zitten dan kan je afvragen waarom is dat nuttig ga je meteen zien als ik dan bij een persoon gaan krijgen een persoon of 10 euro en als ik 2 personen hebben dan zullen we altijd 10 euro in het systeem wil ik hier heb en als ik 3 personen hebben ze nog altijd 10 euro per persoon etcetera etcetera etcetera dus de lijn die ik hier krijg dat is gewoon een rechter dus een constante nemen veel geld per persoon als we nu gaan kijken naar een andere situatie en ik ga dat met twee groepen bekijken stel ik hem en groep aan en die groep a bestaat uit 10 personen en die 10 personen hebben samen 100 euro ik heb een groep b en die bestaat uit 50 personen en die 50 personen hebben samen 400 euro welke groep is het rijkst dat is duidelijk groep b want die hebben 400 euro die hebben meer geld en groep a maar als je per persoon gaat kijken hebben we hier 10 euro per persoon en hebben we hier maar 8 euro per persoon dus per persoon is groep aan rijker dan groep b als ik dat nu ga uittekenen in het groen met rood sorry gaande in situatie in het groen tekenen dan kan ik zeggen voor een persoon zijn natuur niet meer een persoon b van met die 10 personen maar ik krijg een systeem waarbij we hier een balk geven en dan gaat het balletje met aantal personen je gaat krijgen eigenlijk steeds minder groot worden en dan krijg je niet meer in een rechte door de oorsprong dan krijg je eerder zo'n beetje krom gaat staan en als we hetzelfde balletje hier zitten en daar is eigenlijk makkelijker te zien dan ga je eerst een systeem krijgen met meer dan steeds minder geld per persoon gaat mee aan de woorden iets krijgen dat zal dalen ik nu niet perfect getekend mij krijgt het zien het principe wel het aantal euro per persoon zal niet evenveel blijven als het aantal personen gaat stijgen en dat kan je ook bekijken bij in de hierbij bindingsenergie je van kernen als je denkt aan de binnen energie van een kern je weet als ik er een deeltjes bij elkaar worden gestoken gaat er energie vrij komen dat is de bindingsenergie of als je de definitie onderuit de energie die je in een keer moet steken om alle deeltjes uit elkaar te trekken alle neutronen en protonen apart te krijgen die energie dieren moet insteken dat is de bindingsenergie en als je zwaardere kende gaat maken met meer deeltjes erin kan je voorstellen dat je ook meer energie zal nodig hebben om die kernen terug uit elkaar te trekken en dat klopt ook je gaat meer bindingsenergie hebben naarmate dat de kern zwaarder is zoals je ook meer geld hebt als je grotere groepen hebt in ons vorige systeem ons vorige verhaal maar wat blijkt dat je niet altijd evenveel energie gaat nodig hebben burg keer een deeltje net zoals je niet altijd evenveel energie of in regio geld had per persoon in ons geld verhaal en dan komen we bij de grafiek die je ook in je boek kan zien en ik hoop dat iedereen het goed kan lezen kan ik misschien een beetje groter maken dat is beter te bekijken laten we eens kijken wat er staat op deze grafiek dat is belangrijk dat we de assen goed interpreteren de horizontale as daar staat een a dat wil dus zeggen dat aantal kern deeltjes op de verticale as staat een nul gedeel door wat wil zeggen de rust energie per kern deeltje rust energie verkeer een deeltje ik heb het er net heel de tijd gehad over de bindingsenergie het boek gaat uit van de rust energie om de redenering te maken maar je kan hier de nering ook maken met bindingsenergie misschien zelfs nog beter met bindingsenergie maar laten we het boek volgen en kijken naar de rust energie dus denk aan het geld weer rust energie weet je had te maken met de de massa hoeveel massa zit er nog in de kern in dit geval als de kern gebonden is hoe meer ik er een deeltje series gaan in steken hoe meer massa daar zal in zitten dus hoe zwaarder de kern hoe meer massa er in zit dus hoe meer rust in een hier gaat hebben maar die rust energie werk er een deeltje die zal niet noodzakelijk constant zijn hetzelfde verhaal als met het geld als je een persoon had een keer een deeltje had dan heb je een bepaalde rust energie heb je bepaalde bepaald bedrag maar momenten je mijn mening personen gaat zitten met mee de kern deeltjes dan gaat je totale bedrag stijgen maar niet noodzakelijk bedrag per persoon dat kan naar beneden gaan hier hetzelfde de rust energie of dus het totale massa die zijn equivalent van je kern zal als je naar die grafiek kijkt dalen burg keer een deeltje ik heb die je zien als je een globaal gaat tekenen dalen bulk er een deeltje tot een bepaald punt om dan weer lichtjes te stijgen het geen wat we hier zien wil zeggen als je kernen bij elkaar gaat steken als je liever deeltjes bij elkaar gaat steken in een kern dan kom je uit op een kern die zwaarder en zwaarder wordt maar waarbij je als je dat gaat delen die massa door aanpak kern deeltjes in niet steeds evenveel massaal gaat toevoegen of energie gaat toevoegen aan die kern per deeltje dat je erbij doet oké hetzelfde idee als met dat geld het is niet omdat je in totaal meer geld dat in totaal meer maïs uit dat je dan ook zo'n meer geld het dat je ook per kern deeltje meer massa hebt en massa en energie kan je hier onderling verwisselen als we nu een beetje in de tuin gaan kijken wat hierop staat die grafiek is een beetje lastig te lezen denk ik als je merkt dat het geen functie is jullie zijn functies gewoon en hier zie je allemaal puntjes die boven elkaar staan dat heeft alles te maken met het feit dat je bij een totaal aantal kern deeltjes soms medege mogelijkheden hebt voorbeeldje daarvan is als je waterstof zou nemen waterstof heeft één proton en kan je in configuraties krijgen in isotopen krijgen met nul een of twee neutronen stelt je er eentje weer met twee het gewone en dan heb je hier drie keer en dat is in totaal dan dus aan de kern deeltjes en deeltjes dat is 3 dan kan je ook helium-3 hebben helium-3 heeft twee protonen een neutron ook die kern deeltjes maar het is niet dezelfde kern dus de rust energie van die twee zal ook niet hetzelfde zijn de interactie die plaatsvinden tussen die in de troon dus dat neutron en en die protonen of tussen die in neutronen en dat croton om naar gelang van natuurlijk standpunt die zijn anders waardoor dat de bindingsenergie anders is en dus ook de rust energie want hoe word je bindingsenergie en rust en de geen elkaar gaan koppelen wel als je in normale omstandigheden de rust energie van alle aparte deeltjes neemt rust innergie [Muziek] van deeltjes apart apart en je kijkt naar de rust energie van de kern dan zijn die niet gelijk die van de deeltjes apart is groter omdat er nog geen massa de effect aanwezig is dus geen massa uit de weg gegaan dus het verschil tussen die twee als we die twee van elkaar aftrekken dan krijgen we die bindingsenergie als ik dan een grafiek zou moeten tekenen van de bindingsenergie dan zie je de bindingsenergie hier bij die kleinere kernen met minder kern deeltjes is de rust energie lager is rust en geen liever hoger en dus de bindingsenergie lager en wat het verschil tussen durven energie van de aparte deeltjes in de bus in de gevende gebonden kern dat verschil is hier bij die kleine kernen kleiner dus heb je minder bindingsenergie terwijl je hier bij die lagen kernen op die plaats hoi onderwijzen of foutje wonen bij die lagen kernen heb je een grotere verschil tussen de rust energie van uw kern en de rust energie van de deeltjes apart in andere woorden als ik dit zou tekenen als een bindingsenergie grafiek dan gaat ie enig zo terwijl dat rust in een grafiek net het tegenovergestelde doet zie je dat iedereen voor ik verderga en die grafiek een beetje op kruis of het boek de grafiek op kerst toe heeft dat voor mij gedaan ga ik eerst twee aparte stukjes hier bespreken we hebben helium 4 en we hebben ijzers 56 waarom zijn speciaal het is een beetje moeilijk te zien om die grafiek met al die verschillende puntjes maar heerlijk hem 4 heeft 4 kern deeltjes zie de ze heel dicht tegen de nul aan en ligt toch heel laag in rust energie is het laag ligt in rust energie per keer een deeltje ligt hoog in bindingsenergie per kern deeltje hebben gezien het die twee eigenlijk omgekeerd moeten geen debuteert worden dat wil zeggen dat helium 4 een heel sterk gebonden kern is want er zit veel bindingsenergie in perk er een deeltje dus dat sterk gebonden dat is speciaal geval de helium 4 en dat gaat handig zijn om straks te kijken naar hoe kernfusie gaat werken tweede is ijzer 56 god de welke is dat dat is nu net dat punt je hier dat het laagste of ongeveer het laagste licht s56 is niet de kern met de hoogste beans in een hyper kern deeltje er is er nog eentje die net iets meer heeft maar het scheelt heel weinig maar als je ijzer in het algemeen bekijkt met alle mogelijke isotopen van ijzer dan is ijzer wel de sterks gebonden kern die er is je ziet die heeft de laagste rust energiepark en een deeltje in de praktijk wil zeggen als dat al het geld gaan vertalen de per persoon er daar het minste geld aanwezig is in de groep dat wil niet zeggen dat totale groep het minste geld heeft want er zijn die we veel meer geld bijvoorbeeld dat en helium 4 kern om maar iets te zeggen want die zijn armen 4 die van helium 4 terwijl deze me 56 zijn maar per persoon per keer een deeltje hebben die wel het minste geld minste rust energie wat is wil zeggen dat er meeste bindingsenergie zit in die kern ijzer 56 is niet de best gebonden kern maar het scheelt niet veel ijzer het algemeen als element is wel steeds tijdsgebonden element dat er is ook een op gekuiste versie dan wel eens de deze en kan u ook weer een beetje beter leesbaar maken vooral wat zien we hier zien we hoe we energie kunnen halen uit die kern deeltjes stel dat ik een deeltje heb een kern hebben een kandidaat hier bekijken een kern heb die niet sterk gebonden is en je ziet waar ligt dat dat is bij die 900 sorry bij die 931 afglijden 931 mega elektronvolt dan ligt daar allemaal heel dicht in de buurt natuurlijk omdat dat overeenkomt met een u een een brood en is ongeveer een u in massa nog ietsjes meer dan een uur dus je ziet dat het uiteraard daar in de buurt ligt we nemen hier een enkel waterstofatoom en waterstof kern en dan waterstof kern met enkel een proton die heeft natuurlijk geen bindingsenergie want die is mijn niks anders gebonden dus hier zitten we op bindings in het hier 0 als we die gaan samen kunnen voegen met een aantal andere protonen en neutronen en we kunnen geraken tot op één van deze kernen ik zeg maar tot bijvoorbeeld bij helium 4 dat is dat laatste stukje dan wil dat zeggen dat we als we dat in geld weg en uitrukken stel dat een proton 10 euro heeft of een deeltje heeft 10 euro als ik vier deeltjes ga samen voegen want we zitten nu aan die helium vieren dit punt zoals gezegd kunnen we vergelijken met hier nu we 4 en sorry voor het achtergrondlawaai zijn nu werken bezig dan zitten we in principe aan 40 euro los maar je ziet omdat we hier minder zit dat die mensen geen 40 euro samen hebben maar dat hij maar zeg 38 euro hebben men de woorden is 2 euro vrijgekomen als dit verdeeld wordt over vier personen dan is dat dus 10 euro per persoon en de deze hebben geen 10 euro per persoon maar maart hebben 9 een halve euro per persoon dus de reis per persoon een halve euro zeg maar vrijgekomen maal 4 personen in totaal dus 2 euro vrijgekomen en als wat in energie termen gaan uit drukken hij heeft zoveel mega elektronvolt aan energie per deeltje gaat die samenvoegen dan heb je meer rust energie hebt in totaal meer energie maar per deeltje heb je minder rust en gds energie vrij gekomen in de vorm van die bindings energie die vrijkomt dus als je er in slaagt om die lichten deeltjes te gaan fuseren bij elkaar te gaan steken tot zwaardere deeltjes daar komt daar energie vrij in de praktijk nu hoe lang kan blijven doen tot je bij die eisen zo'n 50 zit tot je bent 56 keer een deeltjes ziet ongeveer want als je daarna nog deeltjes gaat toevoegen dan merk je dat de energie terug gaat stijgen de rust energie gaat er stijgen dus de bindingsenergie neemt af die kernen zijn minder hard gebonden dat wil zeggen dat je geen energie gaat vrij spelen als je zaken extra adviseren maar de energie moet aan toevoegen in de plaats van dat je zegt ik zet die deeltjes bij elkaar al die mensen met 10 euro die gaan bij elkaar zitten en we gaan iets krijgen van begaan geld vrij spelen want ze gaan samen per persoon minder dan 10 euro krijgen gaan ze nu per persoon plots terug meer hebben in zijn voorbij die 56 bent dat wil zeggen dat je energie gaat kwijtspelen als je nu nog dat er energie moet bij aan toevoegen als je er extra keer in deeltjes wil gaan in steken dat is geen goed plan dus we gaan we wel doen we gaan die zwaardere kernen die gaan we beleid en visie staat voor leiding die ga je in stukken hakken en als je zwaarder kernen in stukken hakt stel ik neem een kern hier deze kern en high tea in stukken dat is ongeveer 180 en ik heb die in stukken in eentje van ongeveer 100 en eentje van ongeveer 80 bijvoorbeeld als ik ga hier en hier terecht komen dan heeft iedere kern die op die plaats zit verkeer een deeltje minder rust energie dus meer bindingsenergie die is vrijgekomen per keer een deeltje en dan heb je dus weer in een gyges wonen leg je een deeltje hier neemt opnieuw heel veel energie de cio voor geldt per persoon laat ons zeggen 9 euro per persoon of zoiets en die ga je verdelen in twee groepen die telkens geen 9 euro maar achter man of euro per persoon hebben ja dan heb je natuurlijk heel wat euro's gewonnen van je 180 keer 9 euro ga je naar 180 keer 8 een halve euro minder woorden je hebt weer geld gewonnen heeft in dit geval weer energie gewonnen dus als je van minder sterk gebonden kernen en de deze zijn minder sterk gebonden dan de kernen zowel aan de zijn minus tijdgebonden dan de kernen die hier zitten als je dus van die zware kennen maar die lichten kleine gaat dan win je energie net zoals je van die hele lichte kernen naar de zwaarden kleine gaat dan win je ook weer energie je kan dus geen energie winnen bij kleine die in de buurt van die 56 zitten en keer een deeltjes omdat je die niet kan splitsen in kleinere kernen en als je dat doet daar gaan al die kleine kennen en zwakker gebonden zijn en ik kan ze ook niet gaan samenvoegen tot zwaardere kennen want die zullen ook wij zwakker gebonden zijn dus dat is niet meer mogelijk zijn is maar twee manieren om energie te winnen en dat is zware kleine gaan splijten of hele lichte kernen gaan fuseren vooral