Física nuclear

Energía de enlace

Los protones del núcleo se repelen eléctricamente, pero los mantiene unidos la interacción nuclear fuerte, de muy corto alcance. La masa de un núcleo estable es menor que la suma de las masas de sus protones y neutrones por separado; esa diferencia se llama defecto de masa y, por la equivalencia masa-energía de Einstein, E = Δm·c², corresponde a la energía de enlace. 1 u de masa equivale a 931.5 MeV.

Ejemplo. Para el helio-4: dos átomos de hidrógeno (2 × 1.007825 u) más dos neutrones (2 × 1.008665 u) suman 4.03298 u; el átomo de helio-4 pesa 4.002603 u. El defecto es 0.030377 u, equivalente a 0.030377 × 931.5 ≈ 28.3 MeV, o unos 7.1 MeV por nucleón. Con un gramo de masa convertido por completo, E = 0.001 × (3 × 10⁸)² = 9 × 10¹³ J.

Error típico. Creer que la masa del núcleo es exactamente la suma de la de sus partículas. Esa pequeña diferencia es la energía que se liberó al formarse el núcleo y la que habría que aportar para separarlo.