Par définition le défaut de masse est donné par la relation :

Pour le noyau de carbone 12 on a donc :

Dans cette formule, désigne la masse du noyau de carbone 12. Du point de vue de l'application numérique, nous nous trouvons face à un problème car ce n'est pas la masse du noyau mais la masse de l'atome de carbone 12 qui est donnée ! En effet, une difficulté en Physique Nucléaire est que l'on ne peut pas mesurer directement de façon précise la masse des noyaux mais seulement la masse des atomes. En réalité, cela n'est pas un problème car on peut facilement convertir les calculs de masses nucléaires en masses atomiques. Pour cela, on procède de la façon suivante:

L'énergie de masse d'un atome quel qu'il soit est donnée par la formule :

masse atomique de X = masse du noyau X + masse des Z électrons autour du noyau

Énergie de liaison des électrons

On en déduit la masse nucléaire :

Appliquons ce résultat au calcul du défaut de masse  :

Expression (1)

Masse du noyau de carbone :

Masse du proton (noyau d'hydrogène) :

Dans ces formules, et désignent respectivement l'énergie de liaison des électrons dans l'atome de carbone et dans l'atome d'hydrogène.

Si l'on reprend l'expression de  :

Expression (1)

on obtient donc :

On négligera toujours dans ce calcul, en première approximation, la différence des énergies de liaison électroniques devant les autres valeurs.

On obtient ainsi finalement :

Expression (2)