طاقة الارتباط

طاقة الارتباط (بالإنجليزية: Binding energy) في علم الفيزياء هي طاقة قوية تربط الجسيمات النووية في النواة بعضها ببعض وهي ذات مدى قصير حيث لا يبدأ الجسيمين بالتجاذب بين بعضهما إلا بعد أن يكونا على بعد 4×10−15 متراً (4×10−5 أنجستروم) تقريباً . وتلك الطاقة تزداد بشدة باقتراب البروتونات والنيوترونات في نواة الذرة من بعضهم البعض. قوة ارتباط البروتونات والنيوترونات في نواة الذرة شديدة جدا أشد كثيرا من قوة التجاذب الناشيء عن الثقالة (الجاذبية) ، ومداها قصير جداد جدا كما ذكرنا أعلاه ، بعكس قوة الثقالة التي هي بعيدة المدى .

الطاقة الكلية للنواة المترابطة تكون دوماً "أقل" من مجموع الطاقات لكل جسيم نووي على حدة. وهذا الفرق في الطاقة يعرف بانه طاقة الارتباط . لذا يمكن تعريف طاقة الارتباط بشكل أخر ،ألا وهي الطاقة اللازمة لفصل الجسيمات النووية في النواة عن بعضها.

فإذا غادرنا النواة بما فيها من بروتونات و نيوترونات مترابطة ببعضها البعض ، ونظرنا إلى الذرة نفسها بتكوينها من نواة وإلكترونات تدور حولها في غلاف من المدارات ، نجد أن الالكترونات أيضا ترتبط بالنواة ، ذلك لأن الإلكترون سالب الشحنة والنواة تكون موجبة الشحنة . طاقة الارتباط بين الإلكترون والنواة هي طاقة كولوم وهي كهربائية (أو بصفة أدق كهرومغناطيسية) وتسمى قوة كهرومغناطيسية وهي بعيدة المدى . أما قوة ارتباط البروتونات والنيوترونات في النواة فتسمى قوة نووية وهي قصيرة المدى جدا جدا.

وطاقة ارتباط الإلكترون في الذرة هي الطاقة اللازمة لنزع الإلكترون من مداره.وتقاس طاقة ارتباط الإلكترون بوحدة إلكترون فولت.فطاقة الارتباط لإلكترون في المدار 1s تتناسب مع (Z-1)٢ حسب قانون موزلي. حيث Z هي الرقم الذري. وتبلغ طاقة ارتباط الإلكترون في ذرة الهيدروجين 7و13 كيلو إلكترون فولت