Масса ядра измеряется в атомных единицах массы (а.е.м). За одну атомную единицу массы принимается 1/12 часть массы нейтрального атома углерода 12 С:1а.е.м = 1.6606 10-27 кг.А.е.м. выражается через энергетические единицы:1а.е.м = 1.510-3 эрг = 1.510-10Дж = 931.49 МэВМасса ядра всегда меньше суммы масс составляющих его нуклонов.
Энергия связи ядра Eсв(A,Z) это минимальная энергия, необходимая, чтобы развалить ядро на отдельные, составляющие его нуклоны.Есв(A, Z) = [Z mp + (A - Z)mn - M(A, Z)]c2,где Z - число протонов, ( A - Z) - число нейтронов, mp - масса протона, mn - масса нейтрона, М(A,Z) - масса ядра с массовым числом А и зарядом Z.
Энергия связи ядра, выраженная через массу атома Mат, имеет вид:Есв(A, Z) = [ZmH + (A - Z)mn - Mат(A, Z)]c2 ,где mH - масса атома водорода.
Рис. 1 Удельная энергия связи ядра ε(A, Z) это энергия связи, приходящаяся на один нуклонε(A, Z) = Eсв(A,Z) / A. На рис. 1 показана зависимость удельной энергии связи ядра ε от числа нуклонов A. Видно, что наиболее сильно связаны ядра в районе железа и никеля (A ~ 55-60). Такой ход зависимости ε(A) показывает, что для легких ядер энергетически выгодны реакции синтеза более тяжелых ядер, а тяжелых - деление на более легкие осколки. Избыток масс Δ связан с массой атома Mат(A,Z) и массовым числом A соотношением:Δ = Мат(A,Z) - А. Наиболее устойчивы ядра, у которых протонов или нейтронов.Магические числаn2, 8, 20, 28, 50, 82, 126, 184p2, 8, 20, 28, 50, 82, 114