Энергия связи ядра определяется величиной той работы, которую нужно совершить, чтобы расщепить ядро на составляющие его нуклоны без придания им кинетической энергии.

Из закона сохранения энергии следует, что при образовании ядра должна выделяться такая же энергия, какую нужно затратить при расщеплении ядра на составляющие его нуклоны. Энергия связи ядра является разностью между энергией всех свободных нуклонов, составляющих ядро, и их энергией в ядре.

При образовании ядра происходит уменьшение его массы: масса ядра меньше, чем сумма масс составляющих его нуклонов. Уменьшение массы ядра при его образовании объясняется выделением энергии связи

или ,

где - массы протона, нейтрона и ядра соответственно; - дефект массы ядра, представляющий собой разность между суммой масс покоя частиц, составляющих ядро, и массой покоя ядра.

Масса ядра измеряется в атомных единицах массы (а.е.м.) или мегаэлектронвольтах (МэВ). 1 а.е.м. равна массы атома углерода – 12 и составляет кг или 931,4812 МэВ ( 931,5 МэВ).

В таблицах обычно приводятся массы атомов , которые связаны с массами ядер соотношением

,

где - масса электрона.

Поэтому дефект массы ядра выражается следующим образом

.

Здесь - масса атома водорода (протон + электрон); - масса нейтрона; - масса атома (протоны + электроны); с – скорость света; - энергия связи.

Дефект массы на 1 нуклон рассчитывается по формуле

(14.1)

Энергией связи нуклона в ядре называется физическая величина, равная той работе, которую нужно совершить для удаления нуклона из ядра без сообщения ему кинетической энергии.

Удельной энергией связи ядраназывается энергия связи, приходящаяся на один нуклон. Удельная энергия связи ядра составляет в среднем 8 МэВ/нуклон. По мере увеличения числа нуклонов в ядре удельная энергия связи убывает.

Критерием устойчивости атомных ядер является соотношение между числом протонов и нейтронов в устойчивом ядре для данных изобар (А=const).