Пионного теория не дает возможности точно рассчитать энергию связи ядер.
Поэтому ее рассчитывают по дефекту масс. Это разница между массой всех олицетворенных нуклонов и массой ядра, которое образовалось из этих нуклонов. Энергия связи, приходящаяся на один нуклон, называется удельной энергией связи.
Она зависит от атомного номера элемента (рис.9.1) и составляет несколько МэВ. Это намного больше (примерно в 106 раз), чем энергия связи электрона в атоме ~ 10 эВ. Ядра с массовыми числами 50 ? 60 а.е.м. (А.е.м. - атомная единица массы 1,66 ? 10-27 кг) имеют наибольшую удельную энергию связи и поэтому они наиболее энергетически выгодны. Это элементы Cr, Mn, Fe, Co, Ni. Другие элементы тоже достаточно устойчивы, потому что для реакции деления и реакций синтеза необходимо преодолеть определенный потенциальный барьер, то необходимая энергия активации.
Если этот барьер преодолеть, то будут протекать ядерные реакции с выделением энергии, так как удельная энергия связи как легких (реакции синтеза), так и тяжелых (реакции деления) меньше, чем 8,7 МэВ. Разность этих энергий и будет выделяться. Это достаточно большая энергия. Например, при синтезе двух ядер дейтерия 2 H1 в ядро гелия 4 He2 выделяется энергия 24 МэВ, тогда как в реакции горения углерода С + О2 ? СО2 выделяется только 5 эВ.