kärnbindingens

Kärnbindningsenergin, ofta kallad kärnbindingens energi, är den energi som krävs för att helt separera en kärna i dess beståndsdelar, eller motsvarande energi som frigörs när kärnan bildas av protoner och neutroner. Den är direkt kopplad till massdefekten: skillnaden mellan summan av massorna hos fria protoner och neutroner och kärnans massa, multiplicerad med c^2. En kärna med högre kärnbindningsenergi per nucleon är generellt mer stabil.

Bindningsenergin per nucleon varierar med massantalet A och når ett maximum runt järn-56 (A ≈ 56), cirka 8,7–8,8 MeV per nucleon. Detta förklarar varför fusion av lätta kärnor frigör energi och varför fission av tunga kärnor gör det.

Påverkan av bindningen beror på den starka kärnkraften, Coulombs repulsion mellan protonerna, kärnans skalföljd och paringsenergi. Modeller som den flytande droppmodellen och den semi‑empiriska masformeln (SEMF) ger en grov uppskattning av kärnbindningen genom termer för volym, yta, Coulomb, asymmetri och paring.

Kärnbindningsenergin mäts i MeV och relateras till masdefekten via E=mc^2. Den är central inom kärnkraft, kärnteknik och astrofysik, där den driver energiproduktion i stjärnornas fusion samt i kärnklyvningar och i nucleosyntesen.

Historiskt bidrog studier av massdefekter till förståelsen av kärnstrukturens stabilitet och av de grundläggande mekanismerna bakom kärnenergin.