Masseoverskudd

Masseoverskuddet til en nuklide er forskjellen mellom dens faktiske masse og dens massetall i atommasseenheter. Det er en av de viktigste metodene for å tabulere kjernefysiske masser. Massen av en atomkjerne er godt approksimert (mindre enn 0,1% forskjell for de fleste nuklider) av sitt massetall, som indikerer at mesteparten av massen til en kjerne består av massen av dens protoner og nøytroner. Masseoverskudd er dermed et uttrykk for den kjernefysiske bindingsenergien, i forhold til bindingsenergien per nukleon av karbon-12 (som definerer atommasse-enheten). Hvis masseoverskuddet er negativt vil nukliden ha mere energi enn ¹²C, og vice versa. Dersom kjernen har et stort masseoverskudd i forhold til et nærliggende kjernefysiske arter, kan det gjennomgå en radioaktiv prosess og dermed avgi energi.

Eksempel

Se på fisjon av ²³⁶U til ⁹²Kr, ¹⁴¹Ba, og tre nøytroner.

²³⁶U → ⁹²Kr + ¹⁴¹Ba + 3 n

Massetallet til reaktanten  (²³⁶U), er 236. Fordi den faktiske massen er 7002236045563000000♠236,045563 u, blir masseoverskuddet +6998455630000000000♠0,045563 u. Beregnet på samme måte blir masseoverskuddet for produktene, ⁹²Kr, ¹⁴¹Ba, og tre nøytroner, henholdsvis 3001261570000000000♠-0,073843 u, 3001144120000000000♠-0,085588 u og 3 × 0,008665 u = +0,025994 u, som gir et totalt masseoverskudd på 3000866563000000000♠-0,133437 u. Forskjellen mellom masseoverskuddet av reaktanten og produktene er 6999179000000000000♠0,179000 u, som viser at masseoverskuddet av produktene er mindre enn reaktantene, og så fisjon kan oppstå.

Masseoverskudd kan bli konvertert til energi ved hjelp av 7000100000000000000♠1 u = 7002931494000000000♠931,494 MeV/c² og E = mc², som gir 6989267142100912919♠166,737 MeV.

Referanser

• Krane, K. S. Introductory Nuclear Physics. John Wiley & Sons. ISBN 0-471-80553-X. 
• Tipler, P. A; Llewellyn, R. A. Modern Physics. W. H. Freeman and Company. ISBN 0-7167-4345-0.