وهذه نقطة مهمة علينا تذكرها عند معالجة التغيرات التي تطرأ على النوية وتؤدي على ظهور إلكترونات داخل النواة. لننظر في ما يحدث لطاقة مجموعة من النويات المتباعدة عن بعضها البعض عندما تجتمع معاً في تركيب نووي. حساب طاقة الترابط النووي ـ طاقة الربط النووية. يمكننا اعتبار طاقة تفاعل هذه النويات صفراً عندما تكون متباعدة عن بعضها البعض، وحينئذ تكون الطاقة الكلية للمجموعة هي مجموع طاقات كتل السكون لها. فإذا ما اقتربت النويات من بعضها البعض، فإن البروتونات ستعاني من تزايد التنافر بسبب قوى كولوم، أما النيوترونات فلن يعنيها هذا في شيء، ولن تعانى من أية قوة، فإذا صارت المسافة نحو 2 fm ، فإن كلا من البروتونات والنيوترونات ستبدأ في الإحساس بقوة الربط النووية الشديدة التي تطغى على تنافر كولوم، ونتيجة لذلك تتقارب البروتونات والنيوترونات حتى تكون نواة. وبالنسبة لنواة ما فإن كل بروتون وكل نيوترون يكون مربوطاً داخل النواة بنفس طاقة الربط وهي –E 0. (ما سبب كون طاقة الربط ذات إشارة سالبة؟). ويلخص الشكل (1) شكل طاقات البروتون والنيوترون عند مسافات مختلفة من النواة (طاقات كتلة السكون المنفردة ليست مذكورة) ونستنتج من هذا أن: الشكل 1)): منحنيات طاقة وضع نيوترون وبروتون داخل نواة مستقرة.
طاقة الربط النووي Binding Energy تتكون نواة الهيليوم من بروتونين ونيوترونين ، ويمكن القول بأن: تبلغ كتلة نواة الهيليوم 4. 0015 وحدة كتلة ذرية. تبلغ كتلة البروتون 1. 0073 وحدة كتلة ذرية. تبلغ كتلة النيوترون 1. 0087 وحدة كتلة ذرية. وبما أن نواة الهيليوم تتألف من بروتونين ونيوترونين ، لذا يمكن حساب كتلة نواة الهيليوم على النحو التالي: كتلة بروتونين = 2 1. 0073 كتلة نيوترونين = 2 1. 0087 كتلة بروتونين = 2. 0146 كتلة نيوترونين = 2. 0174 مجموع كتل البروتونات والنيوترونات = 2. 0146 + 2. 0174 = 4. 0320 وحدة كتلة ذرية وبمقارنة كتلة الهيليوم الفعلية بمجموع كتل مكونات نواتها يلاحظ أن هنالك فرقاً في الكتلة: يبلغ الفرق في الكتلة بين نواة الهيليوم الفعلية ومجموع مكوناتها 0. 0305 وحدة كتلة ذرية ، ويتول هذا الفرق في الكتلة طبقاً لمعادلة أينشتاين ط = ك س 2 إلى طاقة ، تتحرر عندما تتكون نواة الهيليوم وتدعى هذه الطاقة بطاقة الربط النووي. طاقة الربط النووي: الطاقة المتحررة عند تكون أنوية الذرات من اتحاد مكوناتها
مصدر طاقة الترابط النووي اكتشفت الأبحاث الدقيقة في قياس كتل الانوية المختلفة أن: كتلة النواة الفعلية (النيوكلونات المرتبطة) أقل من كتلة النواة النظرية (النيوكلونات الحرة) مثلاً إذا أردنا ان نحسب مقدار النقص في كتلة نواة ذرة الهيليوم He سنجد ان كتلتها النظرية (علما بان كتلة البروتون= 1. 00728 وحدة كتلة ذرية، وكتلة النيوترون= 1. 00866 وحدة كتلة ذرية) = 4. 03188 وحدة كتلة ذرية وكتلتها الفعلية = 4. 00151 وحدة كتلة ذرية، اذن مقدار النقص = الكتلة النظرية - الكتلة الفعلية = 4. 03188 - 4. 00151 = 0. 03037 وحدة كتلة ذرية.