Fizyka dla liceum/Niedobór masy w jądrze atomowym

Przykładowe jądro atomowe to zbiór protonów i neutronów (czyli razem - tzw. nukleonów). Jak wiemy z elektrostatyki, ładunki jednoimienne odpychają się, nasuwa się zatem pytanie - dlaczego jądra atomowe są trwałe ? Logicznie myśląc, wszystko powinno się natychmiast rozpaść. Dzieje się jednak inaczej.

Odpowiedzialne za to jest tzw. oddziaływanie silne. Gdy porównamy masy składników jądra i masę jądra atomowego okazuje się, że masa jądra jest mniejsza niż suma mas jego składników. Ta różnica wynika stąd, że podczas tworzenia się jądra atomu część tej masy została zamieniona w energię (patrz chyba najpopularniejszy wzór w fizyce E=mc^2), która utrzymuje składniki jądra razem. Jest ona dużo większa niż oddziaływanie elektrostatyczne między protonami, więc przezwycięża ona siłę odpychania się ładunków dodatnich. Jej zasięg jest jednak tak mały, że nukleony będące w jednym jądrze lecz nie sąsiadujące ze sobą nie wpływają na siebie w ten sposób.