Se supone que la masa del núcleo es igual a la suma de la masa de los protones que contiene (Z) y la masa de los neutrones que lo forman (A-Z). Como el átomo de hidrógeno está formado por un protón y un electrón, suponemos que la masa de un átomo es:
ZmH + (A-Z)mneutrones
Sin embargo, el cálculo experimenal de la masa de diferentes núcleos siempre da un valor menor que el calculado utilizando la ecuación anterior. La diferencia entre la masa calculada teóricamente y la calculada experimentalmente se denomina defecto de masa y se expresa como:
ΔM= ZmH + (A-Z)mn - M
El defecto de masa es la fracción de masa que se libera en forma de energía si construimos artificialmente el átomo a partir de sus protones, neutrones y electrones. Y esa misma energía se debería aplicar al átomo para romperlo en sus partículas.
Para determinar a qué energía equivale esa masa se utiliza la relación entre masa y energía determinada por Einstein:
Donde c es la velocidad de la luz y E la energía equivalente a la masa m. Si utilizamos los gramos como unidad para la masa, y cm/seg como unidad para la velocidad de la luz, la unidad de energía será ergios.
Si dividimos la energía entre la cantidad de nucleones existentes se obtiene la energía de enlace por nucleón
En ésta gráfica está representada la energía de enlace por nucleón en función del número másico. Cuanto más fuerte es la energía de enlace por nucleón más estable es el núcleo.
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