Задания № 20, 21 · ЕГЭ

Формула дефекта массы

Как найти разность масс свободных нуклонов и связанного ядра
2 мин чтенияСложность: Обновлено 27 сентября 2026

Дефект массы показывает, насколько масса свободных нуклонов больше массы связанного атомного ядра. По дефекту массы можно определить энергию связи ядра.

Дефект массыТермин происходит от латинского defectus — «недостаток»: масса ядра меньше суммы масс его свободных составляющих.
Дефект массы \(\Delta m\) — это разность между суммой масс свободных протонов и нейтронов и массой образовавшегося связанного ядра: \(\Delta m=m_{\text{нуклонов}}-m_{\text{ядра}}\). Он связан с энергией связи: исчезнувшая масса превращается в энергию.

Чтобы записать формулу, нужны массовое число \(A\) и зарядовое число \(Z\). Массовое число равно общему числу нуклонов, поэтому в ядре \(Z\) протонов и \(A-Z\) нейтронов. Нуклоны — это протоны и нейтроны, из которых состоит ядро.

\(\Delta m\)
дефект массы
кг или а.е.м.
\(A\)
массовое число
1
\(Z\)
зарядовое число
1
\(m_p,m_n\)
массы протона и нейтрона
кг или а.е.м.
\[\Delta m = Zm_p + (A-Z)m_n - m_{\text{ядра}}\]

Если в таблице даны массы атомов, а не ядер, удобнее учитывать массу нейтрального атома водорода \(m_H\): электроны тогда сокращаются автоматически.

\[\Delta m = Zm_H + (A-Z)m_n - m_{\text{атома}}\]
№
Пример

Для ядра углерода-12: \(A=12\), \(Z=6\). Число нейтронов равно \(A-Z=6\). При использовании атомных масс подставляют \(\Delta m=6m_H+6m_n-m(^{12}\mathrm C)\). Получившееся положительное значение — дефект массы этого ядра.

!
Не перепутайте

Дефект массы — это разность масс, а энергия связи нуклонов — энергия, необходимая для разделения ядра на свободные нуклоны. Они связаны формулой \(E_{\text{св}}=\Delta m c^2\), но не являются одной и той же величиной. Нельзя смешивать массу ядра с массой атома: при атомных массах используйте \(m_H\), а не \(m_p\).

Проверьте себя

В ядре с \(A=23\) и \(Z=11\) сколько нейтронов нужно учесть при расчёте дефекта массы?

Главное за минуту

Главное

  • Дефект массы: \(\Delta m=Zm_p+(A-Z)m_n-m_{\text{ядра}}\).
  • При атомных массах используют \(\Delta m=Zm_H+(A-Z)m_n-m_{\text{атома}}\).
  • Число нейтронов равно \(A-Z\), а энергия связи связана с дефектом масс формулой \(E_{\text{св}}=\Delta m c^2\).