倍よりは少しだけ重くなるはずである。それなのに、実際は軽くなっているのはなぜか?ヘリウムの核子(陽子と中性子)はきわめて固く結ばれているのである。光速度)で関係づけられ、早くいえば両者は同じものである。小さな質量は、巨大なエネルギーに該当する。ときには、その分だけ軽くなるのである。原子核の重さがこのように陽子の中性子の重さの単純な和にならない現象を、質量欠損とよぶ。質量欠損によって原子量が半端になる割合は、同位元素に原因する場合よりもはるかに小さい。ヘリウム原子核は質量欠損のため軽く、エネルギーが低いから安定である。結合するとヘリウムになる。このとき位置エネルギーはかなり減る。エネルギー保存則から運動エネルギーは増加する。その増加の程度がきわめて大きいから、付近の重水素も揺り動かし、連鎖反応をする。これを核融合とよび、瞬間的に膨大なエネルギーを放出するのが水素爆弾である。個を生ずる反応なども考えられている。つの方がヘリウムよりも質量が大きい。この差(質量欠損)のために核融合が起こる。つの原子核になろうとする傾向がある。これが核分裂であり、瞬間的にこの現象が生じると原子爆弾になる。