Il difetto di massa nel nucleo atomico
Il difetto di massa è la perdita di massa dei nucleoni quando sono aggregati nel nucleo atomico. La somma delle masse dei nucleoni è maggiore della massa del nucleo atomico.
Qual è l'origine del difetto di massa
Il nucleo atomico è composto da particelle subatomiche dette nucleoni ( protoni e neutroni ). I nucleoni sono tenuti insieme da una forza nucleare molto intensa detta energia di legame ( forza nucleare ).
Nota. Per separare i nucleoni dal nucleo è necessario impiegare una quantità di energia che sia almeno superiore (E) all'energia di legame.
Nella teoria della relatività ristretta Albert Einstein trovò una relazione tra la massa dei nucleoni (m) e l'energia di legame (E). Questa relazione è formalizzata nell'equazione di Einstein.
E = m·c2
Secondo questa equazione, quando due nucleoni formano un nucleo atomico, una parte della loro massa ( -Δm ) deve trasformarsi in energia di legame ( +ΔE ).
ΔE = Δm·c2
In caso contrario, non potrebbero aggregarsi e non si formerebbe alcun nucleo. Non ci sarebbe sufficiente energia per tenere uniti i nucleoni nel nucleo atomico.
Nota. Se non ci fosse la forza nucleare i nucleoni con la stessa carica elettronica ( protoni ) si respingerebbero a causa dell'effetto coulombiano.
Pertanto, nel nucleo di un atomo i nucleoni hanno una massa inferiore rispetto allo stato che avrebbero all'esterno, quando sono isolati al di fuori del nucleo.
In conclusione, la massa mancante dei nucleoni è l'energia che li lega insieme nel nucleo atomico.
Questo spiega la perdita e il difetto di massa del nucleo atomico.
