核力与结合能ppt

理想的质子 数和中子数 相等的稳定
若增加中子，与其它核子无库仑力，但 有核力，有助于原子核稳定
原子核
核力是短程力，若超过其作用范围，增
加中子，原子核也不稳定，所以原子序
质子数
数越大越不稳定。
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1.为什么核电荷数越多的原子核越不稳定？ 提示：核电荷数越多的原子核中，有些核子之间的距离 越来越大，随着距离增大，核力和质子间的斥力都减小， 但核力减小得更快，当原子核大到一定程度时，核力会 小于质子间的斥力，原子核就不稳定了。 2.核力与核子是否带电有没有关系？ 提示：核力不只发生在质子间，也发生在中子间或质子 与中子间，与核子是否带电无关。
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四、爱因斯坦的质能方程
从相对论得出，物体的能量和质量 之间存在如下密切联系。
Emc2
表明：物体具有的能量与它的质量之间
存在着简单的正比关系。
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*质量亏损
把组成原子核的核子的质量与原 子核的质量之差叫做核的质量亏损。
核子在结合成原子核时出现质量亏损，所以 要放出能量，大小为：
Emc2
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书上P81例题
-
三 结合能
要将原子核拆散成单个核子，一定要 吸收巨大的能量
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12H11H01n
当光子能量等于或 大于2.22MeV时，这
个反应才会发生
11H01n12H
一个质子和一个中 子结合成氘核，要放
出2.22MeV的能量
可见，当核子结合成原子核时要放出一定 能量；原子核分解成核子时，要吸收同样的 能量．这个能量叫做原子核的结合能．
子不会融合在一起。 3. 核力具有饱和性。每个核子只跟相邻的核子发生 核力作用，这种性质称之- 为核力的饱和性。
1.万有引力：引力主要在宏观和宇宙尺度上“独 领风骚”。是引力使行星绕恒星转动，并且联系 着星系团，决定了宇宙的现状和未来。
四 2.电磁力：在原子核外，电磁力使电子结合成分 种 子，使分子结合成液体与固体。 相 电磁力和万有引力都是“长程力”，即它们可以 互 作用到无限远的距离，当然距离越远，力就越小 作 3.强相互作用：在原子核内，强力将核子束缚在 用 一起。
请计算核反应释放的能量
0 1n+11H 1 2 H+γ
质量亏损: △m= 0.0039×10－27Kg
爱因斯坦的质能方程：E＝mc2
△E= △mc2 = 0.0039×10-27×(3×108) 2J = 3.51×10-13 J
又1eV= 1.60×10-19 J ∴ △E = 2.19×106 eV=- 2.19 MeV
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说明：
注意：结合能并不是由于核子结合成原子核而具 有的能量，而是为把核子分开而需要的能量
2、比结合能 =
结合能 核子数
比结合能越大，表示原子核中核子结合得 越牢固，原子核越稳定。
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自然，原子核越大，它的结合能越高。因此，有意义的是它 的结合能与核子数之比，称作比结合能也叫平均结合能。比结 合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。
4.弱相互作用：弱相互作用是引起原子核β衰变的 原因，即引起中子－质子转变的原因。弱相互作
用也是短程力，其力程比强力更短，为10－18m
，作用强度则比电磁力- 小。
例1.(多选)核力的特点是 (AD )
A.核力是一种强相互作用 B.核力是一种长程力，任意两个核子间都存在核力 C.核力只发生在质子之间或质子和中子间，中子间不 存在核力 D.核力具有饱和性 【解析】选A、D。核力是一种强相互作用，A正确； 但是核力是一种短程力，仅仅存在于相邻的核子之间， 相邻的核子可以是质子和质子，也可以是质子和中子， 还可以是中子和中子，因此- B、C错误，D正确。
质 子
中子
原子核示意图
-
核力有哪些特点？
1. 核力是四种相互作用中的强相互作用（强力）的 一种表现。在原子核尺度内，核力比库仑力大得多。
2. 核力是短程力。约在 10-15m量级时起作用，距离 特 大于0.8×10-15m时为引力, 距离为1.5×10-15m时核力 点 几乎消失，距离小于0.8×10-15m时为斥力，因此核
二、原子核中质子与中子的比例
自然界中较轻的原子核，质子数与中子 数大致相等，但对于较重的原子核，中子数 大于质数，越重的元素，两者相差越多。
-
中
子
数
实际存在
的原子核
原因分析：
核越大，核子间距离增大 库仑力与核力均减少，但核力减少快
增大到一定程度时，核力较少，不足以 平衡库仑力时，原子核会不稳定。
第十九章 原子核
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回顾：原子核的组成
质子（带正电）
原子核
统称为核子
中子
思考：在原子核那样狭小的空间里，带正电
的质子为什么能够挤在一起而不飞散？
猜想：万有引力？
回顾：F引Βιβλιοθήκη Baidu
=
G
m1m2 r2
F库
=
k
q1q2 r2
-
质子
中子
原子核示意图
验证： 间距r 数量级10-15m；质量m 数量级10-27kg；
中等大小的 核的比结合能最 大（平均每个核 子的质量亏损最 大），这些核最 稳定。
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例2 关于原子核的结合能，下列说法正确的是（ AB）C
Ａ.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需 的最小能量
B.一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物 的结合能之和一定大于原来重核的结合能
C. 铯原子核( )的结合能小于铅原子核( )的结合 能
D.比结合能越大，原子核越不稳定 Ｅ.自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能最 大于该原子核的结合能
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【解析】选A、B、C。结合能是把核子分开所 需的最小能量，选项A正确；一重原子核衰变 成α粒子和另一原子核，存在质量亏损，核子 比结合能增大，衰变产物的结合能之和一定大 于原来重核的结合能，选项B正确；核子数越 多，结合能越大，选项C正确；比结合能也叫 平均结合能，比结合能越大，分开核子所需的 能量越大，原子核越稳定，选项D错误；自由 核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量 等于该原子核的结合能，选项E错误。
电量q 数量级10-19C；引力常量G数量级10-11； 静电力常量 k 数量级109 。 结论：质子间的电磁力是万有引力的1035倍
核子不可能靠自身万有引力抗衡库仑斥力。 猜想：存在第三种力——核力，是核力把核子 束缚在核内，形成稳定的原子核。
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一、核力及其性质
1. 核力：能够把核中的各种核子联系在 一起的强大的力叫做核力。