La liaison nucléaire est le phénomène qui assure la cohésion d'un noyau atomique.
Le noyau atomique est composé de protons, de charge électrique positive, et de neutrons, de charge électrique nulle. La répulsion coulombienne tend à séparer les protons. C'est l'interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein...) forte, portée par les gluons, qui permet d'assurer la stabilité du noyau.
L'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) de liaison B d'un noyau atomique (Le noyau atomique désigne la région située au centre d'un atome constituée de...) est l'énergie qu'il faut fournir au noyau pour le dissocier en ses nucléons, qui s'attirent du fait de l'interaction forte. On définit également une énergie de liaison par nucléon : B/A (A étant le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre...) de nucléons).
Cette énergie apparaît dans le bilan de masse du système : la masse du noyau est inférieure à la somme des masses de chacun de ses nucléons. Ce défaut de masse se retrouve sous forme d'énergie grâce au principe d'équivalence masse-énergie (E = m c2) d'Einstein. La masse M(A,Z) d'un noyau (dans son état fondamental) est alors donnée (Dans les technologies de l'information, une donnée est une description élémentaire,...) par l'équation (En mathématiques, une équation est une égalité qui lie différentes quantités, généralement...) suivante :
M(A,Z)c2 = Zmpc2 + (A − Z)mnc2 − B(A,Z),
où apparaissent les masses mp et mn des protons et des neutrons.
L'énergie de liaison par nucléon n'est pas la même suivant le nucléide. Elle est comprise entre 2 MeV et 9 MeV. Faible pour les noyaux légers, elle augmente jusqu'au fer 56 (Le fer 56, noté 56Fe, est l'isotope du fer dont le nombre de masse est égal à...) et décroît ensuite. La forme de cette énergie peut être expliquée à l'aide de la formule de Bethe-Weizsäcker.
L'énergie de liaison par nucléon est l'énergie à fournir pour en arracher un nucléon.
Certaines transformations de noyaux vont libérer de l'énergie de liaison : c'est l'origine de l'énergie nucléaire (Le terme d'énergie nucléaire recouvre deux sens selon le contexte :). Ces transformations sont appelées réactions nucléaires. Elles sont de deux types (fusion et fission).