Energia wiązania jądra atomowego.
Deficyt masy.

Równoważność mas i energii

Albert Einstein w Ogólnej Teorii względności stwierdził, że masa jest równoważna energii. Oznacza to, że masa może zamieniać się w energię i na odwrót. Opisuje to wzór:

E = m·c²

Dla spoczywającego ciała energia spoczynkowa jaką ono posiada to E = m₀·c², gdzie m₀ to masa spoczynkowa ciała. Zmiana masy ciała o Δm powoduje wydzielenie energii wyrażonej wzorem

E = Δ m·c²

Jeden gram masy znikając zamieniłby się w:
E = 0,001kg·(3·10⁸m/s)² = 0,001·9·10¹⁶ J = 9·10¹³ J
(jeżeli moc elektrowni w Polsce to 45GW starczyłoby to na ponad pół godziny ich działania)
 

Energia wiązania Helu

Dla jądra ⁴He o masie 4,00150 zawierającego 2 protony (m_p=1,00727 u) i 2 neutrony (m_n=1,00866 u) suma mas nukleonów wynosi 4,03186 u, a więc deficyt masy:

Δm=2m_p + 2 m_n-m_He=0,03036 u

Energia wiązania to:

E = m·c² = 0,03036·1,66053873(13)·10^-27kg · 9·10¹⁶ m/s = 45,9·10^-13 J = 28,65 MeV

Nukleony każde z osobna waży w sumie więcej niż całe jądro helu po połączeniu.

Energia wiązania na jeden nukleon

Energia syntezy i rozszczepienia

Cięższe pierwiastki rozpadając się (rozszczepienie) wydzielają energię, lżejsze odwrotnie wydzielają energię łącząc się (synteza)