一：什么是结合能
单个核子结合成原子核所放出的能量，也可以说成把原子核分成单个核子需要吸收的能量。
在一个原子核的基础上，再结合一些核子，从而形成更大的原子核时，将进一步释放能量，因此原子核越大，其结合能越大.
结合能并不是核子结合在一起所具有的能量(状态量)，而是过程量。
二：什么是比结合能
原子核的结合能与核子数之比，也叫平均结合能；比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固。
组成原子核的核子越多，它的结合能就越高；比结合能不一定越高。
比结合能可以认为是把原子核分裂成单个核子，对每个核子所做的功．因此，原子核的比结合能越大，分裂原子核对每个核子所做的功就越多，需提供的能量就越大．这样的原子核很不容易分裂，因此中等质量数原子核相对稳定，如上图所示。
（１）并非所有的核反应都是放能反应，例如，我们把原子核拆成单独核子就需要吸收能量，只不过我们在学习中接触的释放能量的核反应比较多而已。
核反应前的原子核的比结合能如果小于核反应后的原子核的比结合能，就放出能量。反之，就吸收能量。例如：
⁴₂He＋¹⁴₇N→¹⁷₈O＋¹₁H(卢瑟福发现质子)
（２）并非所有放能反应中释放的能量就是结合能．例如
根据结合能的定义不难看出此核反应所释放的能量并非铀核的结合能．
三：什么是质量亏损
原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，减小的这部分质量，以能量的形式释放出去，爱因斯坦质能方程：E＝mc²。
☞核反应中质量数守恒
质量数是将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加而得到的数值．由于一个质子和一个中子相对质量取近似整数值时均为１，所以质量数＝质子数＋中子数。
反应后放出γ光子和速度很大的氘核。光子静质量为０，但是光子有动质量，而且氘核的质量也变大了．我们在计算质量亏损时，都是用的静止质量，如果把反应后各产物的运动质量也计算进去，那么反应前后的质量将是相等的．也就是说，在相对论力学中，核反应前后物体的质量仍是守恒的．
☞质量亏损指的静止质量亏损
氘核的质量：m₁＝2.014102u；
氚核的质量：m₂＝3.016050u；
氦核的质量：m₃＝4.002603u；
中子的质量：m₄＝1.008665u。
四：结合能的计算
原子核分裂可以理解成把原子核“打散”成单个核子的过程．
例题：硼中子俘获疗法是肿瘤治疗的新技术，其原理是进入癌细胞内的硼核(B)吸收慢中子，转变成锂核(Li)和α粒子，释放出γ光子。已知核反应过程中质量亏损为Δm，γ光子的能量为E₀，硼核的比结合能为E₁，锂核的比结合能为E₂，普朗克常量为h，真空中光速为c。
例题：²³⁸₉₂U（铀核）经过一系列的 α衰变和β衰变变为₈₆²²²Rn（氡核），已知U的比结合能为E₁，²²²₈₆Rn的比结合能为E₂，α粒子的比结合能为E₃，每次β衰变释放的能量为E₄（计算结果不计E₄），则²³⁸₉₂U（铀核）衰变为²²²₈₆Rn（氡核）共释放的能量为（D）
A. E₁-E₂-E₃
B.E₂＋E₃-2E₁
C.238E₁-222E₂-16E₃
D.222E₂＋16E₃-238E₁
例题：有些核反应过程是吸收能量的。例如，在X＋¹⁴₇N→¹⁷₈O＋¹₁H中，核反应吸收的能量Q＝［（mO＋mH）-（mX＋mN）］c²该核反应方程中，X表示__粒子？粒子以动能Ek轰击静止的¹⁴₇N核，若Ek＝Q则该核反应__
（填“不能”或者“能”）发生？理由是__。
【解析】根据爱因斯坦的质能方程△E＝△mC²可知，在核反应发生的过程中核反应吸收能量，质量增加，⁴₂He的动能恰好相当于转化为生成物的质量，所以生成物的速度为0，故生成物的动量为0，而反应物的动量不为0，所以该反应违背了动量守恒定律，故该反应不能实现。
方法一：利用爱因斯坦质能方程计算
爱因斯坦质能方程 E＝mc²是核能计算的依据。在核反应中，反应前后若有质量亏损 △m，则放出的能量 △E＝△mc²。
方法二：利用阿伏加德罗常数计算
若要求宏观质量的物体中所有原子核在核反应中所释放的总核能，则利用核反应方程式及其比例关系和阿伏加德罗常数求解较为方便。设n为原子核的摩尔数、NA为阿伏加德罗常数、△E为一次核反应释放的核能，先应用爱因斯坦质能方程计算出△E，再乘以参加反应的原子核的总数目 N＝nNA＝m/MNA即可求得核能。
方法三：利用原子质量单位u与电子伏特的关系计算
因为1 u＝1.66×10⁻²⁷kg，所以
E＝mc²＝ 1. 66 ×10⁻²⁷kg ×(2. 998 ×10⁸ m/s)²＝1.492×10⁻¹⁰J，又因为1 eV＝1.602×10⁻¹⁹J，所以1原子质量单位（u）相当于931 MeV能量，用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位×931 MeV，即可求出核能。
方法四：利用平均结合能计算
原子核内部核子之间所特有的相互作用力称为核力。由于核力的存在，要想把原子核分解成核子就需要吸收一定的能量，这种为把核子分开而需要的能量称为核结合能。原子核的结合能与核子数之比叫平均结合能，也叫比结合能。若已知发生核反应前后核子的平均结合能，则可以根据关系式“原子核的结合能＝核子的平均结合能×核子数”计算核能。
方法五：利用动量守恒定律和能量守恒定律计算
在核反应中一般遵循四个守恒，即质量守恒、电荷守恒、动量守恒和能量守恒。在无光子辐射的情况下，核反应中释放的核能将全部转化为新生核和新粒子的动能，因此可以利用动量守恒定律和能量守恒定律计算核能。
五：结合能与比结合能的比较
1.核反应释能
X＋Y→Z＋能量①
在①式的核反应中，伴随着能量释放，其中X、Y叫反应物，Z叫生成物。在这个反应中，因为有能量的释放，宏观能量自发行为都是向低能量态进行的，所以反应物的核具有的总能量E要大于生成物核所具有的能量E生。
（1）关于生成物的结合能大于反应物的结合能问题的理解
在①式的核反应中，由于E反＞E生，要把生成物原子核拆成自由核子所需要最小能量要大于把反应物原子核拆成自由核子所需要的最小能量，即生成物的结合能大于反应物的结合能；也可以理解为把生成物的原子核先拆成X和Y，要吸收能量，再把X和Y拆成自由核子，显然，生成物的结合能要大于反应物的结合能。
例题：一个α粒子融合到一个¹⁶₈O核中，写出这个核反应的方程式。这个反应式左右两边的原子核相比，哪边具有较多的结合能？
☞有能量释放，应该是左边原子核具有的能量大于右边原子核具有的能量，但原子核的结合能应该是右边的多。
（2）关于生成物的比结合能大于反应物的比结合能问题的理解
由于有核能释放，新核更稳定，原子核中核子结合得更牢固，比结合能更大，所以生成物的比结合能更大。从另一角度来说，由于生成物的结合能大于反应物的结合能，但核反应前后核子数守恒，可知生成物的比结合能更大。所以，只要在核反应中比结合能变大，就一定有核能释放出来。而且，比结合能越大，平均每个自由核子结合成原子核时释放的能量越多，质量亏损得越多。通过原子核的比结合能图（如图1所示）或原子核的平均核子质量图（如图2所示）可知，常见的核能释放有重核的裂变和轻核的聚变。
2.核反应吸能
能量＋X→Y＋Z②
②式核反应中的能量提供可能是γ光子，也可能是其他粒子，比如中微子（νe）。此核反应相当于把原子核拆成自由核子时需要吸收能量，拆开需要的最小能量为结合能。所以，反应前后比结合能变小，质量增加，有部分能量转化为核子质量，与核反应①式刚好相反。
例题：中子n、质子p、氘核D的质量分别为mn、mp、mD，现用光子能量为E的γ射线照射静止的氘核使之分解，反应方程为y＋D→p＋n。若分解后的中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是（）
总结：
①单个原子，原子序数越大，结合能越大，比结合能以铁为界限。
②核子平均质量以铁为界限
③释能和吸能
释能反应：反应物的原子核能量大于生成物的原子核能量，反应物的结合能、比结合能都小于生成物的结合能、比结合能，平均每个核子结合成原子核时释放的能量越多，平均核子质量越小，质量亏损越多；
吸能反应：
在核反应吸能时则刚好相反；在核反应释能时，比结合能变大，平均每个核子结合成原子核时释放的能量越多，平均核子质量越小，质量亏损越多，在核反应吸能时则刚好相反；在核反应吸能时，核反应提供的能量要大于或等于原子核的结合能，多的能量则转化成新核或核子的动能。
④单个核子没有结合能
