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title: 質量欠損
category: 原子
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原子核の質量は，それを構成する核子の質量の和より小さい．

この質量の差$\Delta m$が**質量欠損**．

- [質量とエネルギーの等価性](/content/relativity/mass_energy)によると，核子がバラバラであるよりも，まとまって原子核を成す方が，エネルギーが$\Delta m c^2$だけ低い．（$c$は真空中での光速）
- 原子核をばらかすのに，$\Delta m c^2$のエネルギーが必要
- このエネルギー$\Delta m c^2$を，原子核の**結合エネルギー**という
- 解放された結合エネルギーの大部分は，熱エネルギーとなる．

核融合の例（[電子ボルト](/content/electric/ev)を参照）

$$
\ce{^2_1 H \+ ^2_1 H -> ^4_2 He \+ 24 \text{[MeV]}}
$$

太陽における核融合反応<br/>
太陽自身は核融合のため，毎秒40〜50億kgほど軽くなり続けているという．

$$
\ce{4 ^1_1 H -> ^4_2 He \+ 2 \ce{e ^{+}} \text{（陽電子）} \+ 2 \nu \+ 27 \text{[MeV]}}
$$

初期の宇宙には，$\ce{H}$や$\ce{He}$など軽い元素のみが存在していたが，より重く$\ce{^56_26 Fe}$より軽い元素は恒星内部での核融合で，更に重い元素は超新星爆発や中性子星の合体で作られているとされる．