核结合能

定义

核结合能是指将原子核中的各个质子和中子结合成原子核的过程中所释放出的能量。在这个过程中，原子核中的每个质子和中子都会受到相互作用力的约束，如果要将它们分开，就需要施加相当的能量来克服这种相互作用力。核结合能是这种相互作用力产生的能量。

公式

核结合能的公式为：$E = mc^2 - A \times m_u \times c^2$。其中，$m$是原子核的质量，$c$是光速，$A$是原子核的质量数即中子数和质子数之和，$m_u$是质子和中子的原子质量单位。该公式也可以表示为：$E_b = \Delta m \times c^2$，其中$E_b$是原子核的结合能，$\Delta m = Z \times m_p + (A - Z) \times m_n - m$是质量缺失（或质量超额），其中$Z$为原子核中的质子数，$m_p$为质子质量，$m_n$为中子质量。

例子

以氦原子核为例，其结合能为0.03042u（即每个质子质量能产生0.03042u的结合能）。根据公式，可以计算出结合能为：$E_b = (2m_p + 2m_n - 4m_{He}) \times c^2 = 0.03042 \times 931.5 = 28.3 MeV$。说明将两个质子和两个中子结合成一个氦原子核时，会释放出28.3MeV的能量，这也是核反应中释放的大量能量的来源之一。

# 核结合能

## 定义

核结合能是指将原子核中的各个质子和中子结合成原子核的过程中所释放出的能量。在这个过程中，原子核中的每个质子和中子都会受到相互作用力的约束，如果要将它们分开，就需要施加相当的能量来克服这种相互作用力。核结合能是这种相互作用力产生的能量。

## 公式

核结合能的公式为：$E = mc^2 - A \times m_u \times c^2$。其中，$m$是原子核的质量，$c$是光速，$A$是原子核的质量数即中子数和质子数之和，$m_u$是质子和中子的原子质量单位。该公式也可以表示为：$E_b = \Delta m \times c^2$，其中$E_b$是原子核的结合能，$\Delta m = Z \times m_p + (A - Z) \times m_n - m$是质量缺失（或质量超额），其中$Z$为原子核中的质子数，$m_p$为质子质量，$m_n$为中子质量。

## 例子

以氦原子核为例，其结合能为0.03042u（即每个质子质量能产生0.03042u的结合能）。根据公式，可以计算出结合能为：$E_b = (2m_p + 2m_n - 4m_{He}) \times c^2 = 0.03042 \times 931.5 = 28.3 MeV$。说明将两个质子和两个中子结合成一个氦原子核时，会释放出28.3MeV的能量，这也是核反应中释放的大量能量的来源之一。