Aparılan çoxsaylı eksperimentlərdən qeyri-adi fakt aşkar edilmişdir: nüvənin kütləsi onu təşkil edən nuklonların (proton və neytronların) kütlələri cəmindən həmişə kiçikdir.
MN < Zmp + Nmn
Bu o deməkdir ki, nuklonların kütlələri cəmi ilə həmin nuklonlardan ibarət nüvənin kütləsi arasında fərq – kütlə defekti mövcuddur:
Δm = Zmp + Nmn - MN. (1)
Burada MN – nüvənin kütləsi, Z və N – uyğun olaraq nüvədəki proton və neytronların sayı, mp – protonun kütləsi, mn – neytronun kütləsi, Δm – kütlə defektidir.
Nuklonlar nüvəni əmələ gətirdikdə nüvənin kütləsi nə üçün kütlə defekti qədər azalır?
Nuklonlar sistemindən nüvə əmələ gələn zaman kütlənin azalması bu sistemin enerjisinin rabitə enerjisi (Erab) qədər azalması deməkdir.
• Rabitə enerjisi – nüvəni sərbəst nuklonlara ayırmaq üçün lazım olan minimum enerjidir.
Nüvənin rabitə enerjisini hesablamaq üçün A.Eynşteynin kütlə ilə enerji arasındakı əlaqə düsturundan istifadə edilir:
Erab = ΔE = Δmc2
və ya
Erab = [Zmp + Nmn MN] · c2 (2)
Müxtəlif kimyəvi elementlərin nüvələrinin rabitə enerjisini hesablamaq üçün proton və nüvə kütlələrinin əvəzinə uyğun olaraq hidrogen atomunun kütləsinin (mH) və kimyəvi elementin atom kütləsinin (Ma) qiymətindən istifadə etmək əlverişlidir. Bu halda (2) ifadəsini belə də yazmaq olar:
Erab = [ZmH + Nmn Ma] · c2. (3)
1 a.k.v -ə uyğun gələn enerjinin 931,5 MeV olduğunu nəzərə alsaq, (3) ifadəsini aşağıdakı kimi də yazmaq olar:
Erab = [ZmH + Nmn Ma] · 931,5 Mev. (4)
Nüvələrin dayanıqlığı xüsusi rabitə enerjisi adlanan kəmiyyətlə xarakterizə olunur.
• Xüsusi rabitə enerjisi – nüvənin bir nuklonuna düşən rabitə enerjisidir.
ε = Erab
A