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Numéro atomique et énergie de cohésion du noyau
Energie de cohésion nucléaire
L'énergie totale nécessaire pour casser un noyau
en ses constituants protons et neutrons peut-être calculée à
partir de 
.
Si nous divisons l'énergie cohésion d'un noyau par le nombre de
protons et de neutrons (nombre de nucléons), nous obtenons l'énergie
de cohésion par nucléon. La figure suivante montre la variation
de l'énergie de cohésion du noyau par nucléon en fonction
du numéro atomique.
Le point rouge correspond au cas du fer (Z=56).
L'abaissement de la courbe d'énergie de cohésion pour les numéros atomiques élevés nous montre que les nucléons sont liés plus fortement quand ils font partie de nucléides de masse moyenne que s'ils appartiennent à un seul noyau de fort numéro atomique. En d'autres termes, de l'énergie peut-être libérée par la fission d'un noyau lourd en deux noyaux plus petits.
La remontée de la courbe aux faibles numéros atomiques nous montre que au contraire, de l'énergie peut-être libérée si deux noyaux légers (faible numéro atomique) se combinent pour former un seul noyau de masse moyenne : c'est la fusion nucléaire.
Masses nucléaires
Les masses nucléaires peuvent changer au cours des réactions
en raison de la conversion de la masse perdue en énergie. Par exemple,
la combinaison d'un proton (p) et d'un neutron (n), produira un deuteron (d).
Si nous ajoutons les masses du proton et du neutron, nous obtenons :
Une unité de masse atomique (u) est égale au 1/12ème
de la masse du Carbone C-12 qui est environ 1.66x10-27 kg.
Donc en utilisant E=mc2 cela nous donne une énergie
par unité de masse atomique : = (1.66 x 10-27 kg)(3.00 x 108
m/s)2(1eV/1.6 x 10-19 J) qui est environ 931 MeV/u.
Notre résultat final est :
La quantité 2.24 MeV est l'énergie de cohésion du deuteron.
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