Jądrowego wiążący jest zjawiskiem, które zapewnia spójność danego jądra atomowego .
Jądro atomowe składa się z protonów o dodatnim ładunku elektrycznym i neutronów o zerowym ładunku elektrycznym. Kulombowskie odpychanie tendencję do oddzielania protonów. To siła jądrowa zapewnia stabilność jądra.
E energia wiązań z jądra atomowego jest energia, która musi być dostarczana do jądra, aby oddzielić go w jego nukleony , które przyciągają się wzajemnie dzięki jądrowego , siłą, która odpowiada silnym resztkowego interakcji . Również określić energię wiązania na nukleon , E / A , gdzie oznacza liczbę masową z izotopu .
Pewne przemiany jądra uwalniają energię wiązania: to jest źródło energii jądrowej . Te przemiany, zwane reakcjami jądrowymi , są dwojakiego rodzaju:
Pierwiastki pośrednie wchodzące pod pikiem żelaza : chrom (Cr), mangan (Mn), kobalt (Co), nikiel (Ni), znajdujące się na przeciwległym plateau krzywej Astona , mają najsilniejszą energię wiązania na nukleon i są najbardziej stabilny; ich fuzja, podobnie jak ich rozszczepienie, pochłaniają kolosalne energie, które pojawiają się tylko podczas wybuchów supernowych .
Defekt masy, oznaczony B , jest różnicą między sumą mas wszystkich nukleonów jądra (masa Z protonów + masa ( A − Z ) neutronów ) a masą tego samego jądra, M ( A , Z ) :
.Energia ta pojawia się w bilansie mas układu: masa jądra jest mniejsza niż suma mas każdego z jego nukleonów. Ta defekt masy występuje w postaci energii dzięki zasadzie równoważności masy i energii wyrażonej przez Alberta Einsteina .
Co więcej, w fizyce jądrowej i fizyce cząstek elementarnych użycie tej relacji jest domniemane: masy są często wyrażane w elektronowoltach , co pozwala czytelnikowi dodać „podzielone przez c 2 ” za pomocą analizy wymiarowej .
Masa M ( A, Z ) jądra (w stanie podstawowym ) jest wtedy dana następującym równaniem: M ( A, Z ) = Z m p + ( A – Z ) m n - B ( A, Z ) / c 2 ,
gdzie masy m p i m n protonu i neutronów pojawiają . W praktyce, aby uniknąć zbyt dużych liczb, stosuje się nadmiar masy w odniesieniu do węgla 12 , którego nadmiar masy z definicji wynosi zero.
[Wątpliwe informacje]Energia wiązania nuklidu waha się od nuklidu do nuklidu . Wynosi od 2 do 9 MeV . Ponieważ własna energia masowa protonu wynosi 938 MeV , energia wiązania 9 MeV jest mniejsza niż 1% energii masy. Niska dla lekkich rdzeni, wzrasta do niklu 62, a następnie maleje. Kształt krzywej reprezentującej E/A w funkcji A można wyjaśnić za pomocą wzoru Bethe-Weizsäckera .
Pojęcie defektu masy nie jest specyficzne dla wiązania jądrowego. Rzadko się pracuje nad samymi jądrami, a defekty masy pojawiające się w tablicach mas atomowych mają swoją rolę ze względu na obecność elektronów i ich oddziaływanie elektromagnetyczne z jądrem. Jednak podczas reakcji jądrowych, w których biorą udział atomy lub jony, rzędy wielkości uwalnianych energii pochodzenia jądrowego są znacznie większe niż wahania energii spowodowane reorganizacją procesji elektronowej.