Tenaga pengikatan nuklear

Tenaga pengikatan nuklear ialah tenaga yang diperlukan untuk membelah satu nukleus atom kepada bahagian-bahagian tunggal, iaitu proton dan neutron, bersama-sama dipanggil nukleon. Tenaga pengikatan suatu nukleus sentiasa bernombor positif kerana semua nukleus memerlukan tenaga bersih untuk dipisahkan menjadi proton-proton dan neutron-neutron tunggal. Oleh itu, jisim nukleus atom biasanya kurang daripada jisim juzuk-juzuk proton dan neutron apabila dipisahkan. Perbezaan ini adalah ukuran tenaga pengikatan nuklear yang merupakan hasil daya-daya yang memegang nukleon-nukleon ini bersama-sama. Oleh kerana daya-daya ini menyebabkan pengeluaran tenaga apabila nukleus itu terbentuk, dan tenaga ini mempunyai jisim, jisim ini dikeluarkan daripada jumlah jisim zarah-zarah yang asal, dan jisim ini hilang daripada nukleus yang terbentuk. Jisim yang hilang ini dikenali sebagai kecacatan jisim, dan mewakili tenaga yang dilepaskan apabila nukleus terbentuk.

Tenaga pengikatan nuklear boleh juga digunakan untuk keadaan apabila nukleus berpecah menjadi cebisan-cebisan yang terdiri daripada 2 nukleon atau lebih. Dalam keadaan ini, tenaga pengikatan bagi cebisan-cebisan ini boleh jadi positif atau negatif, bergantung kepada di mana letaknya nukleus induk dan cebisan hasil di dalam lengkung tenaga pengikatan nuklear (lihat di bawah). Jika tenaga pengikatan yang baru ada apabila nukleus ringan terlakur, atau apabila nukleus berat berpecah, kedua-dua hasil proses ini melepaskan tenaga pengikatan. Tenaga ini - yang terdapat dalam bentuk tenaga nuklear - boleh digunakan untuk menjana kuasa nuklear atau untuk membina senjata-senjata nuklear. Apabila satu nukleus berpecah menjadi lebih kecil, tenaga lebihan dilepaskan sebagai foton (sinar gama) dan tenaga kinetik beberapa zarah yang dilenting (hasil pembelahan, lihat pembelahan nuklear).

Jumlah tenaga disimpan sepanjang proses-proses seperti ini, selagi mana sistem ini terasing. Ketika setiap transmutasi nuklear, jisim "kecacatan jisim" dipindah ke, atau dibawa pergi oleh zarah-zarah lain yang bukan lagi sebahagian daripada nukleus asal.

Tenaga-tenaga dan daya-daya pengikatan nuklear adalah sejuta kali lebih kuat daripada tenaga pengikatan elektron bagi atom-atom yang ringan seperti hidrogen.  

Kecacatan jisim suatu nukleus mewakili jisim tenaga pengikatan nukleus, dan adalah perbezaan antara jisim suatu nukleus dan jumlah jisim-jisim nukleon yang membentuknya. Menentukan tenaga pengikatan nuklear yang relevan merangkumi tiga langkah pengiraan, yang memerlukan penghasilan kecacatan jisim dengan mengeluarkan jisim sebagai tenaga yang dilepaskan.

Rujukan

Fizik atom
Kimia nuklear
Pelakuran nuklear