质量亏损zhiliang kuisun

自由核子（质子和中子）的总质量与由它们组成的原子核的质量之差额。实验指出，原子核的质量比核内所有质子和中子的质量总和总是少一些，这个差额便是原子核的质量亏损，一般以△m表示。对于一般的核素AZX，它的核由Z个质子和N=A-Z个中子组成，核质量为mx，则△m=Zmp+(A-Z)m_n-m_x，式中mp、m_n分别表示一个质子、中子的质量。
按照爱因斯坦的相对论质能关系，系统的质量改变△m时，一定伴有能量改变△E=△mc2。由此可知，当若干个质子和中子结合成核时，必有△E的能量放出，并且△E=[Zmp+(A-Z)mn-mx]c2。根据原子核的结合能的定义，上式计算出的△E就是核的结合能。如果要使一个原子核分解为单个的质子和中子，就必须致少供给与结合能等值的能量。例如，氦核(42He)的质量m_x＝4.001 506u，一个质子的质量mp=1.007 276u，一个中子的质量mn=1.008 665u。两个中子和两个质子组合成一个氦核时发生的质量亏损△m=2×1.007276+2×1.008 665-4.001 506=0. 030 376u，从而氦核的结合能△E=△mc²＝0.030 376×1.660 6×10^-27×(3×10⁸)²＝4.539 92×10-¹²焦=28.28兆电子伏特。所以，要使一个氦核分裂为单个的质子和中子，就至少需要28.28兆电子伏特的能量。需要指出，一般人们实际测量的是原子质量，而原子核的质量应为原子质量减去原子中全部电子的质量（约为核的质量的几千分之一）以及原子中电子的结合能(自由电子和原子核结合成原子时释放的能量，约为原子质量的几千万分之一)。在核物理计算质量亏损的公式中，一般都忽略电子在各种原子中的结合能，如果在计算过程中用氢原子质量mH代替质子质量mp，用原子质量Mx代替相应的核质量m_x，那么电子的质量相互抵消，得到与上述计算△m的相同结果。可以利用质量亏损关系△E=△mc₂计算核反应的能量。所谓质量亏损并不是质量的消灭，核反应结果生成的辐射场是一种物质，它具有质量、动量和能量。核反应后生成的核的质量加上辐射场的质量，与反应前核的质量相等，即质量守恒。△E=△mc²反映的是核反应前后核的质量变化（辐射场的质量）与释放能量（辐射场的能量）间的对应关系。

质量亏损

原子核的质量小于它所含各核子单独存在时的总质量，这两质量的差额称为质量亏损。按相对论原理，质量与能量相联系，质量亏损说明当核子结合成原子核时有能量放出，这就是核结合能。