想寫一下這個問題是因為最近有同學出一道高中物理選擇題，要求我比較核反應前后反應物的結合能。結合能是核物理中一個非常重要的物理概念和量，由于概念比較抽象，所以是高中物理的一個難點，在高考大綱中對應的要求等級是I級。由于結合能對于理解原子核其他章節的內容有著重要的作用，所以也需要同學們從非考試的角度來重視。
結合能是高中物理必修課3-5第三版中對結合能的描述：原子核是由核子通過核力結合在一起構成的，要將它們分開也需要能量，這個能量就是原子核的結合能。結合能不是結合在一起構成原子核的核子所具有的能量高中物理低，而是將核子分開所需要的能量。
要理解結合能，首先要考慮核力所作的功。用核力所作的功可以做一個簡單的定性描述來解釋結合能：單個質子和中子在結合成原子核的過程中，由于核力所作的正功而釋放出能量，這個能量就叫做原子核的結合能。相應地，為了把原子核分解成核子（質子和中子），由于必須克服核力所作的功，所以必須給出一個與結合過程中釋放的能量相等的能量。然而，原子核的結合能很難直接測量。掌握了結合能的概念后，我們就可以借助愛因斯坦的質能方程來計算某個特定原子核的結合能。結合能的差異可以用來求解核反應的核能：釋放的核能=核反應后的結合能-反應前的結合能。有了這個公式，我們就可以用它來解決上面提到的問題。我們可以定性地判斷，對于放熱核反應高中物理低，核反應產物的結合能大于反應前反應物的結合能。
最后說一下比結合能：原子核的結合能和它的核子數之比叫做比結合能，也叫平均結合能。在高中我們可以這樣想：比結合能越大，核子被束縛在原子核里就越牢固，原子核就越穩定。 （反例：鈾238的平均結合能和氦4的平均結合能分別是7.5MeV和7.03MeV，但后者比前者穩定得多。這里我想說，高中物理和大學物理也會出現初中物理和高中物理一樣尷尬的場景，還記得初中物理中的速度概念嗎，高中物理中的速度概念是什么？在特定的學習階段，由于認知水平等因素的限制，我們不必去追求某些問題的對錯貝語網校，在這里我們只是滲透和激勵學生努力學習，考入自己理想的高等學府，解決自己的困惑。）
結合能圖像是學好核能的關鍵。分析圖像將給你帶來很多啟發。
兩端高，中間低，說明中等質量原子核的比結合能大，核子之間的結合比較緊密，原子核比較穩定。重核和輕核的比結合能小，核子之間的結合比較松散，原子核不太穩定，從結合松散的原子核向結合較緊密的原子核釋放需要核能。所以我們可以通過輕核聚變和重核裂變來獲得核能。通過觀察圖像，我們就可以理解為什么氫彈比原子彈的威力大。從圖中可以看出，輕核聚變中單個核子反應前后結合能的變化是重核裂變中單個核子反應前后結合能變化的4-5倍。