49616

O masie jądra decyduje masa znajdujących się w nim nukleonów. Wiadomo jednak, że masa jądra jest mniejsza od sumy mas nukleonów swobodnych wchodzących w jego skład Ta różnica mas wynika z energii wiązania jądra, gdyż powstanie trwałego jądra jest wynikiem działania dużych sił wzajemnego przyciągania się nukleonów utrzymujących je w małej odległości. Praca sil wzajemnych przyciągania się nukleonów powoduje przejście zbioru nukleonów tworzących dane jądro do stanu o mniejszej energii. Nadmiar energii jest wypromieniowywany na zewnątrz. Energia wiązania jest równa energii wypromieniowanej. Proces odwrotny tzn. rozdzielenie nukleonów zawartych w jądrze, jest możliwy tylko wówczas, gdy dostarczymy poszczególnym nukleonom odpowiedniej ilości energii, równej co najmniej pracy sil przyciągania. Wynika stąd wniosek, że otrzymanie energii jest możliwe tylko przy tworzeniu się określonych wiązań, powstających w różnych procesach jądrowych lub chemicznych, których efektem jest zawsze zmniejszenie się masy układu. Ilość wyzwolonej przy rym energii wyrażamy równaniem Einsteina

AE=Amc²

Ubytek masy Am. jest często nazywany defektem masy. Dla określenia energii wiązania jądra atomowego duże znaczenie ma dokładne określenie masy protonu i neutronu. Energią wiązania Ew jądra, zgodnie z powyższym równaniem nazywamy pomnożoną przez c² sumą mas Z swobodnych protonów o masie mp i N swobodnych neutronów o masie mn pomniejszoną o masę Mj jądra zawierającego A=N+Z nukleonów

Ew = c² (Zmp+Nmn-Mj)

Wyrażenie w nawiasie przedstawia defekt masy jądra.

4 4 Silv iadrowe i modele iadrowe