Kjarnabindiorka
Kjarnabindiorka er orkan sem þarf til að aðskilja kjarna alveg í frjálsar róteindir og nifteindir. Þegar kjarnagnir bindast minnkar hvíldarmassi kerfisins og samsvarandi orka losnar.
Massagalli gefur heildarbindiorkuna
Ef summa frjálsra kjarnagna er þyngri en bundni kjarninn um Δm, er B=Δmc². Með u og MeV er B≈Δm×931,5 MeV.
A er aðeins fjöldi kjarnagna og má ekki rugla saman við mældan massa.
Bindiorka á kjarnögn gerir kjarna samanburðarhæfa
B/A er meðalbindiorka á kjarnögn. Hún hækkar hratt fyrir létta kjarna, er há í miðþungum kjörnum og lækkar hægt fyrir mjög þunga kjarna.
Þetta er meðalgildi; einstakar kjarnagnir hafa ekki einfaldlega hver sína sömu klassísku „bindingu“.
Samruni og klofnun geta bæði farið í átt að meiri bindingu
Léttir kjarnar geta við samruna myndað lokaástand með hærra B/A. Mjög þungir kjarnar geta við klofnun myndað miðþunga búta sem einnig hafa hærra B/A.
Minni heildarhvíldarmassi lokastigsins birtist þá sem losuð orka.
Stöðugleiki er ekki bara hámark B/A
Nifteinda-róteindahlutfall, skelbygging, pörun og leyfðar rofleiðir skipta máli.
Kjarni getur því haft mikla bindiorku á kjarnögn en samt verið geislavirkur ef tiltækt er enn lægra orkuástand.
Leyst dæmi
1. Heildarbinding
A=20 og B/A=8,0 MeV.
Lausn
B=160 MeV.
2. Massagalli
B=28,3 MeV.
Lausn
Δm≈0,0304 u.
3. Orkulosun
Lokaafurðir hafa hærra B/A.
Lausn
Heildarhvíldarmassi lækkar og munurinn getur losnað sem orka.
B/A-ferillinn er fyrst og fremst stefnumótandi kort. Fyrir ákveðið hvarf þarf að nota nákvæma samsætumassa og reikna Q-gildi, auk þess að athuga hvaða örvunarástand og hreyfiorka eru möguleg. Coulomb-hindranir og hvarfhraði eru aðskilin mál frá því hvort lokaástandið er orkulægra.
Kjarnareikningar eru viðkvæmir fyrir skilgreiningum og því hvaða eindir tilheyra upphafs- og lokaástandi. Massatalan A er heiltala sem telur kjarnagnir en töflugildi atómmassa er mældur massi sem inniheldur líka rafeindir. Því má ekki blanda atómmassa og massa berra kjarna án leiðréttingar. Öruggast er að skrifa alla umbreytinguna fyrst, athuga A, Z og rafhleðslu og gera síðan massa- og orkureikning. Jákvætt Q-gildi segir að lokaástand sé orkulega mögulegt en segir ekki eitt og sér hversu hratt ferlið gerist. Skammtagöng, veika víxlverkunin, rafsegulvalreglur og tiltæk örvunarástand ráða líkum. Mælda geislun og helmingunartíma þarf því að túlka með varðveislulögmálum, ekki í stað þeirra.
Að lokum er gagnlegt að gera stærðargráðumat óháð nákvæmum reikningi. MeV-orkur, varðveisla A og Z og rétt merki Q-gildis eiga að styðja sömu eðlisfræðilegu mynd. Ef töluleg niðurstaða bendir til rangs frumefnis, brotins hleðslujafnaðar eða orku sem verður til án samsvarandi massamunar er líklegra að bókhaldið sé rangt en að ný eðlisfræði hafi birst. Slík samkvæmnispróf eru sérstaklega mikilvæg þegar nokkrar eindir eða örvunarástand taka þátt.