มวลส่วนเกินของนิวไคลด์คือผลต่างระหว่างมวลจริงกับเลขมวลคูณด้วยหน่วยมวลอะตอม ( ดาลตัน ) นี่เป็นหนึ่งในวิธีการหลักในการคำนวณมวลของนิวเคลียส มวลของนิวเคลียสอะตอมสามารถประมาณได้ดี (ความแตกต่างน้อยกว่า 0.1% สำหรับนิวไคลด์ส่วนใหญ่) โดยใช้เลขมวล ซึ่งแสดงให้เห็นว่ามวลส่วนใหญ่ของนิวเคลียสเกิดจากมวลของโปรตอนและนิวตรอน ที่เป็นองค์ประกอบ ดังนั้น มวลส่วนเกินจึงเป็นการแสดงออกถึงพลังงานยึดเหนี่ยวของนิวเคลียสเมื่อเทียบกับพลังงานยึดเหนี่ยวต่อหนึ่งนิวคลีออนของคาร์บอน-12 (ซึ่งกำหนดหน่วยดาลตัน) ถ้ามวลส่วนเกินเป็นค่าลบ นิวเคลียสจะมีพลังงานยึดเหนี่ยวมากกว่า คาร์บอน ^-12และในทางกลับกัน หากนิวเคลียสมีมวลส่วนเกินมากเมื่อเทียบกับนิวเคลียสชนิดใกล้เคียง มันสามารถสลายตัวทางกัมมันตรังสีและปล่อยพลังงานออกมาได้

มาตรฐาน^12Cให้หน่วยที่สะดวก (ดาลตัน) ในการแสดงมวลนิวเคลียร์เพื่อกำหนดมวลส่วนเกิน อย่างไรก็ตาม ประโยชน์ของมันเกิดขึ้นในการคำนวณจลนศาสตร์ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ หรือการสลายตัว พลังงานทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับนิวเคลียสของอะตอมโดยสมดุลมวล-พลังงาน นั้น มีเพียงเศษส่วนเล็กน้อยเท่านั้น ประมาณ 0.01% ถึง 0.1% ของมวลทั้งหมด ที่อาจถูกดูดซับหรือปลดปล่อยออกมาในรูปของรังสี การทำงานในแง่ของมวลส่วนเกินจะช่วยลดการเปลี่ยนแปลงมวลส่วนใหญ่ที่เกิดขึ้นจากการถ่ายโอนหรือการปลดปล่อยนิวคลีออนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้เห็นความแตกต่างของพลังงานสุทธิได้ชัดเจนขึ้น

โดยทั่วไปแล้ว การคำนวณจลนศาสตร์ของปฏิกิริยานิวเคลียร์จะใช้หน่วยอิเล็กตรอนโวลต์ซึ่งได้มาจากเทคโนโลยีเครื่องเร่งอนุภาค การ รวมกันของ ^{จุด ปฏิบัติข้อนี้กับความสัมพันธ์ทางทฤษฎี} E = mc²ทำให้หน่วยเมกะอิเล็กตรอนโวลต์หารด้วยความเร็วแสงยกกำลังสอง (MeV/ ^c² )เป็นรูปแบบที่สะดวกในการแสดงมวลนิวเคลียร์ อย่างไรก็ตาม ค่าตัวเลขของมวลนิวเคลียร์ในหน่วย MeV/ c² ^นั้นค่อนข้างมาก (แม้แต่มวลของโปรตอนก็มีค่าประมาณ 938.27 MeV/c² ⁾ในขณะที่มวลส่วนเกินมีค่าอยู่ในช่วงหลักสิบ MeV/ c²ดังนั้น การใช้ตารางแสดงมวลส่วนเกินจึงสะดวกกว่าในการคำนวณ โดยทั่วไปแล้วจะละเว้นตัวประกอบ 1/ ^{c² เมื่อ}อ้างอิงค่ามวลส่วนเกินในหน่วย MeV เนื่องจากความสนใจส่วนใหญ่มักอยู่ที่พลังงานมากกว่ามวล หากต้องการหน่วยของมวล ก็เพียงแค่เปลี่ยนหน่วยจาก MeV เป็น MeV/ ^c² โดยไม่ต้องเปลี่ยนแปลงค่าตัวเลข

พิจารณาปฏิกิริยาฟิชชันนิวเคลียร์ของ²³⁶ U ที่ได้เป็น⁹² Kr, ¹⁴¹ Ba และนิวตรอน 3 ตัว

²³⁶ U → ⁹² Kr + ¹⁴¹ Ba + 3 น

เลขมวลของสารตั้งต้น²³⁶ U คือ 236 เนื่องจากมวลที่แท้จริงคือ236.045 563  Daมวลส่วนเกินของมันคือ +0.045 563  Daเมื่อคำนวณด้วยวิธีเดียวกัน มวลส่วนเกินของผลิตภัณฑ์ ได้แก่^92Kr , ^141Baและนิวตรอนสามตัว มีค่าดังนี้−0.073 843  Da ,−0.085 588  Daและ3 ×0.008 665  Da = +0.025 994  Daตามลำดับ สำหรับมวลส่วนเกินทั้งหมด−0.133 437  Daความแตกต่างระหว่างมวลส่วนเกินของสารตั้งต้นและมวลส่วนเกินของผลิตภัณฑ์คือ0.179,000  Da ซึ่งแสดงให้เห็นว่ามวลส่วนเกินของผลิตภัณฑ์น้อยกว่ามวลของสารตั้งต้น ดังนั้นปฏิกิริยาฟิชชันจึงสามารถเกิดขึ้นได้ – ซึ่งการคำนวณ นี้สามารถทำได้โดยใช้เพียงมวลของสารตั้งต้นเท่านั้น

มวลส่วนเกินสามารถแปลงเป็นพลังงานได้โดยใช้1 Da =931.494  MeV/ c²และE = mc²ส่ง^{ผลให้}166.737 MeV

• Audi, G.; Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S. (2017). "การประเมินคุณสมบัตินิวเคลียร์ NUBASE2016" (PDF) . Chinese Physics C . 41 (3) 030001. Bibcode : 2017ChPhC..41c0001A . doi : 10.1088/1674-1137/41/3/030001 .