Энергия связи ядра

Масса ядра всегда меньше суммы масс входящих в него протонов и нейтронов:

< (8.47.1)

Это обусловлено тем, что при объединении нуклонов в ядро выделяется энергия связи нуклонов друг с другом. Согласно закону взаимосвязи массы и энергии уменьшение энергии системы сопровождается уменьшением ее массы на величину Величина

(8.47.2)

называется дефектом массы. Энергия связи атомного ядра равна:

(8.47.3)

Энергия связи ядра атома равна той работе, которую необходимо совершить, чтобы расщепить атомное ядро на отдельные нуклоны и удалить их друг от друга на такие расстояния, при которых они не взаимодействуют друг с другом. Отношение энергии связи ядра к числу нуклонов в ядре называется удельной энергией связи ядра. На рисунке показана зависимость удельной энергии связи ядра от массового числа для стабильных ядер. Наиболее прочно связаны нуклоны в ядрах атомов с массовыми числами 50 – 70. Для них удельная энергия связи достигает 8,7 Мэв/нуклон. Для более тяжелых ядер удельная энергия связи убывает с ростом массового числа (например, у ядер удельная энергия связи равна 7,6 Мэв/нуклон). На этом основана возможность выделения энергии при делении тяжелых ядер. В области малых значений массового числа удельная энергия связи растет с увеличением . Это объясняет возможность получения энергии при синтезе из легких ядер более тяжелых.