核結合能（nuclear binding energy）

把一個原子核拆開，一次拆下一個質子或一個中子，直到只剩下彼此遠離、靜止的自由核子為止。這件工作需要耗費能量，而總帳單就是核結合能。反過來看：它正好等於自由核子併攏成原子核時所釋放的能量。一個束縛態的原子核處在一口能量井中，結合能就是這口井有多深。井越深，原子核黏得越緊，越難被打散。

定義關係式是質能等價（mass-energy equivalence）的直接應用。一個含 Z 個質子、N 個中子的原子核，其靜止質量 M(Z,N) 明顯小於各組成部分分開時的質量總和，因此 B = [Z m_p + N m_n - M(Z,N)] c^2，其中 m_p 與 m_n 是自由質子與自由中子的質量。這缺失的質量 Delta m = Z m_p + N m_n - M 就是質量虧損，且 B = Delta m c^2。由於任何穩定原子核的結合能都為正，組成後的原子核確實比其原料更輕；釋放的能量帶走了那份質量差。

這一個數字主宰了整個核能量學。只要生成物比反應物束縛得更緊（總 B 更大），反應就會釋放能量；而「每核子結合能對質量數」的曲線一眼就能告訴你能量往哪個方向流。輕核融合是沿著曲線爬向鐵峰而放能；很重的原子核分裂則是從另一側做同樣的事。典型的核結合能是每核子數百萬電子伏特（MeV），約為化學鍵電子伏特尺度的一百萬倍，這正是核過程如此劇烈放能的原因。