¿Cuándo aparece esto en el examen? Te dan las masas del núcleo y de sus constituyentes libres, y piden el defecto de masa, la energía de enlace total o la energía de enlace por nucleón.

Defecto de masa

La masa de un núcleo es siempre menor que la suma de las masas de sus protones y neutrones libres. Esa diferencia es el defecto de masa:

$\Delta m = Z\cdot m_p + (A - Z)\cdot m_n - m_{núcleo}$

donde $Z$ es el número de protones, $A$ el número másico, $m_p$ la masa del protón y $m_n$ la del neutrón. El defecto de masa es siempre positivo — si da negativo, hay un error en el cálculo o en el orden de los términos.

Energía de enlace

La energía de enlace es la energía equivalente al defecto de masa — la energía mínima necesaria para descomponer completamente el núcleo en sus nucleones libres:

$E_{enlace} = \Delta m \cdot c^2$

Con $\Delta m$ en unidades de masa atómica, la conversión directa es:

$1\text{ u} \cdot c^2 = 931{,}5\text{ MeV}$

Energía de enlace por nucleón y estabilidad

La energía de enlace por nucleón $E_{enlace}/A$ mide la estabilidad relativa del núcleo: mayor valor indica nucleones más fuertemente ligados y mayor estabilidad. El máximo se alcanza alrededor del hierro ($A \approx 56$). Este hecho explica por qué tanto la fisión de núcleos pesados como la fusión de núcleos ligeros liberan energía: en ambos casos los productos tienen mayor energía de enlace por nucleón que los reactivos.

📐 Diagrama: curva de energía de enlace por nucleón frente al número másico $A$. Curva que sube rápidamente para núcleos ligeros, alcanza el máximo (~8,8 MeV/nucleón) alrededor de $A \approx 56$ (hierro) y desciende suavemente para núcleos pesados. Flechas indicando la región de fisión (núcleos pesados que se dividen hacia el máximo) y la región de fusión (núcleos ligeros que se unen hacia el máximo).

Errores frecuentes

Invertir el orden de los términos en $\Delta m$. $\Delta m = m_{constituyentes} - m_{núcleo}$, no al revés. Los constituyentes libres pesan más que el núcleo formado — esa masa extra es la energía de enlace.

Usar masas atómicas en lugar de masas nucleares sin hacer la corrección. Las tablas suelen dar masas atómicas (que incluyen los electrones). Si se usan masas atómicas para calcular $\Delta m$ de un núcleo, los electrones se cancelan solo si se aplica el mismo tipo de masa de forma consistente en todos los términos.