کاهش جرم در جرم اتمی

[خــاتــون]

شکافت و همجوشی را می‌توان با این نمودار انرژی بستگی توصیف کرد.
جرم اتمی یک ایزوتوپ، اندکی با عدد جرمی آن تفاوت دارد. این تفاوت، در ابتدا مثبت است. یعنی جرم اتمی ایزوتوپ هیدروژن-۱ اندکی از ۱ بیشتر است. سپس کاهش می‌یابد تا آن که در هلیم -4به یک کمینه نسبی می‌رسد. پس از آن، مجدداً در لیتیم، بریلیمو بور افزایش می‌یابد. دلیل این افزایش، کاهش انرژی بستگی هسته ای در این سه عنصر است و نتیجه آن، عدم تشکیل این عناصر در همجوشی هیدروژن در ستاره‌ها می‌باشد. در کربن-۱۲، مقدار جرم اتمی با عدد جرمی دقیقاً برابر است. پس از آن، نسبت جرم اتمی به عدد جرمی تا آهن-56کاهش می‌یابد و سپس دوباره افزایش می‌یابد تا آن که در عناصر سنگین، از مقدار واحد بیشتر می‌شود.

در واقع، شکافت هسته ای در عناصر سنگین‌تر از زیرکونیم انرژی‌زا و در عناصر سبک‌تر از نیوبیم، انرژی‌گیر است. از سوی دیگر، هم‌جوشی دو اتم از عناصر سبک‌تر از اسکاندیم، انرژی‌زا و هم‌جوشی عناصر سنگین‌تر از کلسیم، انرژی‌گیر است. (به استثنای هلیم که هم‌جوشی دو اتم آن یا یک اتم آن با یک اتم سبک‌تر، نیاز به انرژی دارد و تنها در فرایند آلفای سه گانه می‌تواند هم‌جوشی کند و به کربن-۱۲ تبدیل شود.)

برای نمونه، نسبت جرم اتمی به عدد جرمی برای چند ایزوتوپ در جدول زیر آورده می‌شود.