Masės ir energijos
Masės ir energijos ekvivalentiškumas, nurodyta 1905 Albert Einstein, kaip dalis jo specialioje teorijoje reliatyvizmas, yra svarbi sąvoka branduolinės fizikos. Einšteino masės energijos santykis, formulė E = mc, rodo, kodėl branduolinės reakcijos išeiga tiek daug energijos iš nedideliu kiekiu klausimu konvertavimo. Šioje formulėje E reiškia energiją, M masę, ir c šviesos greičiu. Jeigu masė yra matuojamas kilogramų ir šviesos greitis metrų per sekundę, rezultatas yra energijos džauliais. Iš 1 kilogramo (2,2 svaro) materijos į energijos konversijos duotų 1 x (3 x 108) 2 = 9 x 1016 džaulių energijos. Tai prilygsta 25 mlrd kilovatvalandžių, pakankamai energijos, kad 25 milijardų 100 vatų lemputes dega 10 val.
Privalomo energijos
Išskyrus labiausiai paplitęs tipas vandenilio atomo, kurį sudaro tik branduolio vienas protonas, atomo branduolio masė yra visada mažesnė nei atskirų nukleonų jame mases suma. Šis skirtumas masės kartais vadinamas masės defektas; dažniau, tačiau jis yra išreikštas energijos vienetų, ir po to, vadinamas surišimo jėgos branduolį.
Pavyzdžiui, iš helio 4 branduolio masė, labiausiai paplitęs tipas helio atomo, yra mažesnis nei kombinuotų masių dviejų protonų ir dviejų neutronų, kurie sudaro šį branduolį. (Be tokių terminų kaip "helio 4" ir "urano 235" skaičius rodo, kiek iš viso nukleonų į branduolį.) Skirtumas sudaro 5.042582 X 10-29 kg, arba
0.00000000000000000000000000005042582 kg.
Masinės defektai paprastai išreikšta Standartinis atominės masės vienetas (V). U yra apibrėžiamas kaip 1/12 An anglies atomo masę ir 12 yra lygus maždaug 1,66 x 10-27 kilogramą. (Terminas atominės masės vienetas, arba amv, kartais naudojami reiškia u, bet šis terminas tinkamai nurodo šiek tiek skirtingų vertės vienetas, paremtas remiantis deguonies 16. atomo masės)
masinio nemokama protonų yra 1.0072766 u; kad laisvos neutronas, 1.0086654 u. Iš helis 4 branduolio masė, tačiau, yra ne 4,0318840, bet 4,0015028 u. Masės defektas, todėl yra 0.0303812 u; surišimo energija, atsižvelgiant į santykį 1 u = 931 MeV, yra apie 28,3 MeV. (MeV yra už "megaelektronvoltais" santrumpa, vienas elektronų voltų yra energijos kiekis, įsigytas elektrono, kaip jis juda tarp dviejų taškų, kurie turi potencialo
