比結合能

原子核是核子憑藉核力結合在一起構成的，要把它們分開，也需要能量，這就是原子核的結合能（binding energy）。

自然，組成原子核的核子越多，它的結合能就越高。因此，有意義的是它的結合能與核子數之比，稱做比結合能（specific binding energy），也叫平均結合能。比結合能越大，原子核中核子結合得越牢固，原子核越穩定。

————人教版高中物理選修3-5教科書

基本介紹

• 中文名：比結合能
• 外文名：specific binding energy
• 定義：原子核的結合能與核子數之比
• 別名：平均結合能

簡介

原子核的結合能與核子數之比，稱做比結合能（specific binding energy），也叫平均結合能。比結合能越大，原子核中核子結合得越牢固，原子核越穩定。

其他信息

核結合能（nuclear binding energy）是將若干個核子結合成原子核放出的能量或將原子核的核子全部分散開來所需的能量。是核的重要性質之一。實驗表明原子核的質量小於組成原子核的全部核子質量的總和，差額Δm稱為質量虧損，與此差額對應的能量Δmc2就是核結合能，記作B。例如的結合能為58.16兆電子伏特（MeV），的結合能為1783.9 MeV。核結合能除以質量數稱為比結合能。核結合能和比結合能是原子核穩定程度的量度，比結合能越大，核越穩定。各種核素的比結合能排列在比結合能曲線上。

可以得出：

①質量中等的核，比結合能量最大，約8.6 MeV，它們最為穩定，重核的比結合能要小些，約7.6 MeV，輕核的比結合能也要小些，並有明顯的起伏，在等有較大的比結合能，比鄰近的核更為穩定。使重核裂變為兩個質量中等的核或使輕核聚變，都可使核更為穩定並放出能量，這是核能釋放的兩種途徑。

②A>30以上的核，質量數變化頗大，而比結合能變化不大，說明核的結合能差不多與質量數A成正比，顯示核力的飽和性。這是因為核力是一種短程力，當A達到一定大小時，在核內和一個核子緊靠的核子數也基本不變，因此，比結合能也就基本穩定下來。核內質子之間有庫侖力作用。這裡和核力不同，為長程力。

因此，一個質子要受到核內所有其他質子的作用。當質子數增大時，庫侖力的效果漸趨顯著。這斥力有減小結合能的作用，這就是隨著質子數的增加，比結合能又逐漸減小的原因。為了增加核的穩定性，在增加質子數的同時，多增加一些中子將會使核更穩定。其實，任何由更小的粒子組成系統的質量都小於組成粒子分散時的質量總和，都有相應的結合能。

電子與原子核結合成原子的結合能就是原子的電離能，原子或離子結合成晶體也有結合能。核結合能比原子結合能要大得多。 比結合能是原子核的結合能與該原子核所含有的核子數之比。