Формулы для ядерных реакций: дефект масс, энергия связи ядра и изменение энергии.
Энергия связи ядра любого изотопа определяется соотношением
где: \(\Delta m\) – разность между массой частиц, составляющих ядро, и массой самого ядра. Очевидно,
где: \(Z\) – порядковый номер изотопа, \(A\) – массовое число, \(m_{p}\) – масса протона, \(m_{n}\) – масса нейтрона, \(m_{nuc}\) – масса ядра изотопа. Так как \(m_{nuc}=m_{A}-Zm_{e}\), где: \(m_{A}\) – масса изотопа и \(m_{e}\) – масса электрона, то
Здесь \(m_{^{1}_{1}H}\) – масса изотопа водорода \(^{1}_{1}H\), \(m_{A}\) – масса данного изотопа.
Изменение энергии при ядерной реакции
где: \(\sum m_{1}\) – сумма масс частиц до реакции, \(\sum m_{2}\) – сумма масс частиц после реакции. Если \(\sum m_{1}>\sum m_{2}\), то реакция идет с выделением энергии, если же \(\sum m_{1} < \sum m_{2}\), то реакция идет с поглощением энергии. Отметим, что в формулу изменения энергии при ядерной реакции, так же как и при вычислении энергии связи ядра, мы можем подставлять массу изотопов, а не ядер, так как поправки на массу электронов оболочки входят с разными знаками и поэтому исключаются.