طاقة الارتباط (الربط) النووية

من الكميات المهمة جداً التي تتركز حولها الكثير من الدراسات هي الكتلة النووية، وان الفرق بين الكتلة النووية) A , Z) M ومجموع كتل مكونات النواة بصورة منفردة يطلق عليها النقص الكتلي أو العيب الكتلي (mass defect). والطاقة المكافئة لهذه الكتلة تسمى بطاقة الربط الكلية للنواة ويرمز لها (A,Z) Btot ويمكن تعريف طاقة الربط النووية بأنها الشغل اللازم بذله لتفكيك النواة إلى مكوناتها أو هي الطاقة المتحررة عند تجميع النيوكليونات المنفردة مع بعضها لتكوين النواة. إن العلاقة التي تربط طاقة الربط النووية وكتلة النواة ومكوناتها يمكن كتابتها بالمعادلة التالية:
Btot (A,Z) = [ Z mp + N mn – M (A,Z) ] c2
وللسهولة وعند استعمال الكتل الذرية فان طاقة الربط
Btot (A,Z) = [ Z mH + N mn – M (A,Z) ] c2
mH: كتلة ذرة الهيدروجين
mn : كتلة النيوترون
M(A,Z) : كتلة الذرة
إن طاقة الربط الكلية كمية تعتمد بصورة مباشرة على كل من (A,Z) وهذا يعني إن قيمتها تتغير من نواة إلى أخرى.
إن معدل طاقة الارتباط للنيوكليون الواحد تعطى بالعلاقة التالية:
Bave = Btot (A,Z) / A
تمثل طاقة الفصل النووية الشغل اللازم لفصل بروتون أو نيوترون أو جسيم إلفا أو ديوترون من نواة ذرة ما وهذه الطاقة كذلك تساوي الطاقة التي تتحرر عندما يضاف احد هذه الجسيمات إلى النواة نفسها وعند فصل نيوترون واحد من نواة الذرة فان عدد النيوكليونات ينقص بمقدار واحد ويكون العدد الكتلي للنواة هو (A-1) إما في حالة فصل بروتون من النواة فان عدد النيوكليونات ينقص بمقدار واحد وبذلك يصبح العدد الكتلي للنواة (A-1) وكذلك شحنة النواة مساوية إلى (Z-1).