massedefekt

Massedefekten er defineret som summen af masserne af de enkelte nukleoner minus massen af atomkernen:

∆M = (ZM _p + (A-Z)M _n ) – M _K

Her er Z atomkernens protontal og A er dens nukleontal. De enkelte masser er henholdsvis protonens masse (Mp), neutronens masse (M_n) og atomkernens masse (M_K). Massedefekten regnes også nogle gange fra den atomare masse (M_A), hvor også elektronerne tages med:

∆M = (Z(M _p +M _e ) + (A-Z)M _n ) – M _A

Massedefekten og bindingsenergien er meget tæt forbundet. De to er relateret gennem masse-energi-relationen:

B = ∆Mc ²

Bindingsenergien er den energi, det kræves for at splitte en atomkerne op i de enkelte nukleoner for at kompensere for den reducerede masse af atomkernen (massedefekten).

Ofte ser man på bindingsenergien per nukleon, da det giver et mål for, hvor stærkt de enkelte nukleoner er bundet.

Massedefekten per nukleon som funktion af protontallet er plottet i figur 1. Som det ses, har kurven et toppunkt ved jern (Z=26). Det betyder, at jern er det grundstof, hvor nukleonerne er stærkest bundet. I atomkraft udnytter man, at man ved at sammensmelte (fusion) eller splitte (fission) atomkerner kan ændre den samlede massedefekt. Hvis den samlede massedefekt øges, frigives den overskydende masse som energi. Det kan man gøre ved at forøge den samlede massedefekt per nukleon (figur 1). Så ved at lave fusion på kerner, der samlet set har et protontal mindre end jern, kan man få øget massedefekten per nukleon. Det gælder især for de allerletteste atomkerner, hvor der er en stor forøgelse af massedefekten per nukleon som funktion af protontallet. For kerner med større protontal end jern kan man modsat få frigivet energi ved fission.

• atomkerners masse
• bindingsenergi
• fission (kernefysisk proces)
• fusion (kernefysisk proces)
• Q-værdi