Bevarandelagar i kärnfysiken

Nu har du sett några exempel på kärnreaktioner. Efter hand har fysikerna formulerat en del bevarandelagar för att kunna hålla ordning på det som kan ske i kärnreaktioner.

En storhet bevaras när den är lika stor efter en reaktion som före reaktionen. I kärnreaktionerna \[ \ce { ^{4}_{2} $ \rm He$} + \ce { ^{14}_{7} $ \rm N$} \to \ce { ^{17}_{8} $ \rm O $} + \ce { ^{1}_{1} $ \rm H$} \] \[ \ce { ^{4}_{2} $ \rm He $} + \ce { ^{9}_{4} $ \rm Be$} \to \ce { ^{12}_{6} $ \rm C$} + \ce { ^{1}_{0} $ \rm n$} \] \[ \ce { ^{1}_{0} $ \rm n$} + \ce { ^{14}_{7} $ \rm N $} \to \ce { ^{14}_{6} $ \rm C$} + \ce { ^{1}_{1} $ \rm H$} \] är summan av de nedre indexen lika stora på båda sidorna i reaktionsformlerna. Det är ett exempel på att laddningen bevaras. Men också summan av de övre indexen är lika stora på båda sidorna. Det betyder att nukleontalet bevaras.

Med det utvidgade energibegreppet som Einstein införde med formeln \(E_0 = mc^2\) bevaras också energin i kärnreaktioner. Det är totalenergin \(E\) som bevaras: \[ E = E_0 + E_k + E_\gamma \] där \(E_0\) är massenergin, \(E_k\) partiklarnas kinetiska energi och \(E_γ\) strålnings energin för eventuella gammakvanta.