Ядрена свързваща енергия
Ядрената свързваща енергия е енергията, необходима за пълното разделяне на ядро на свободни протони и неутрони. В обратната посока образуването на свързано ядро освобождава енергия и намалява масата в покой.
Масовият дефект дава общата свързваща енергия
Ако свободните нуклони са по-тежки общо с Δm, тогава B=Δmc², или приблизително Δm×931,5 MeV.
A е броят на нуклоните и не трябва да се бърка с точно измерена маса.
B/A позволява сравнение между ядра
B/A е средната свързваща енергия на нуклон. Тя расте бързо при леките ядра, е висока при средните маси и бавно намалява при много тежките ядра.
Това е средна величина; отделните нуклони не носят еднаква класическа „връзка“.
И синтезът, и деленето могат да водят към по-силно свързване
Леки ядра могат чрез синтез да образуват продукт с по-голямо B/A. Много тежки ядра могат чрез делене да дадат средномасови фрагменти с по-голямо B/A.
По-малката крайна маса в покой се проявява като освободена енергия.
B/A не е единственият критерий за стабилност
Съотношението N/Z, обвивките, сдвояването и достъпните канали за разпад също имат значение.
Затова ядро с голямо B/A все пак може да е радиоактивно, ако има разрешено по-нискоенергийно крайно състояние.
Решени примери
1. Обща връзка
A=20, B/A=8,0 MeV.
Решение
B=160 MeV.
2. Масов дефект
B=28,3 MeV.
Решение
Δm≈0,0304 u.
3. По-голямо B/A на продуктите
Какво следва?
Решение
Крайната маса е по-малка и разликата може да се освободи като енергия.
Кривата B/A дава обща посока, но конкретната реакция изисква точни изотопни маси и Q-стойност. Трябва да се отчетат възбужданията, кинетичната енергия и импулсът. Реакционните бариери и скоростта на процеса са отделни въпроси от това дали крайното състояние е енергийно по-ниско.
Ядрените изчисления са чувствителни към определенията и към това кои частици принадлежат на началното и крайното състояние. Масовото число A е цяло число, което брои нуклоните, докато табличната атомна маса е измерена маса, включваща и електрони. Затова атомни и ядрени маси не трябва да се смесват без корекция. Най-сигурно е първо да се запише цялата реакция или преход, да се проверят A, Z и електричният заряд и едва после да се прави масов и енергиен баланс. Положителната Q-стойност показва, че крайното състояние е енергийно достъпно, но сама не определя скоростта. Тунелиране, слабо взаимодействие, електромагнитни правила за преход и достъпни възбудени нива определят вероятностите. Измереното лъчение и периодът на полуразпад се тълкуват заедно със законите за запазване, не вместо тях.