Reazioni nucleari esoenergetiche

Gli elementi ,in natura, sono costituiti da molecole formate da  atomi. Gli atomi sono caratterizzati da, un nucleo carico positivamente e dagli elettroni periferici negativi, che ne determinano la specie. 
Il nucleo a sua volta è costituito da neutroni e protoni, i nucleoni, tenuti insieme da forze estremamente intense e a breve raggio di azione, le forze nucleari. La massa di un nucleo e' minore della somma delle masse dei nucleoni (protoni e neutroni) che lo costituiscono : la differenza di massa (Δm), che è in relazione con l'energia di legame secondo la legge di equivalenza massa energia,ΔE=Δmc², si chiama difetto di massa.

Sono possibili combustibili nucleari, i nuclei che hanno più bassa energia di legame per nucleone, cioè quelli a piccola o ad elevata massa atomica: gli uni danno energia nucleare per fusione, gli altri per fissione.

Nuclear binding energy vs. massConsideriamo ora le reazioni nucleari che avvengono con sviluppo di energia:

• la reazione di fusione di due nuclei leggeri, in cui si origina un nucleo più pesante: in essa si ha liberazione di energia perché la massa del nucleo risultante è minore delle masse dei due nuclei reagenti;



• la reazione di fissione, in cui un nucleo molto pesante si spezza in due nuclei più leggeri: anche in questo caso la massa complessiva dei frammenti è minore della massa del nucleo di partenza.

L' energia liberata nelle reazioni nucleari, a parità di quantità di sostanze reagenti, è milioni di volte più grande di quella liberata nelle reazioni chimiche (combustione).