35195核力与结合能

相同
某一数值时 某一数值时
三、结合能
由于核子间存在着强大的核力，所以核子结合 成原子核或原子核分解为核子时，都伴随着巨大的 能量变化．
例如：
1 0
n11H
12
H

2 1
H

11
H
10
n
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．
ΔE=Δm·c2
3、有关问题的理解和注意事项
第一.核反应过程中:
核子结合成原子核时,新核质量小于核子的质 量(质量亏损),同时以光子形式释放核能;
原子核分解为核子时,需要吸收一定能量,核子 的总质量大于原原子核的质量.
第二.核反应过程中,质量亏损时,核子个数不亏损(即质 量数守恒),可理解为组成原子核后,核内每个核子仿佛 “瘦了”一些.
原子核是核子凭借核力结合在一起构成的， 要把它们分开，也需要能量，这就是原子核的结 合能。
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。 ③结合能的大小与核子数有关吗？
组成原子核的核子越多，它的结合能越高。
三、结合能
④什么是比结合能？为什么说比结合能越大，原 子核中核子结合越牢固、原子越稳定？
3. 核力具有饱和性。核子只对相邻的少数核子产 生较强的引力，而不是与核内所有核子发生作用。
4. 核力具有电荷无关性。对给定的相对运动状态， 核力与核子电荷无关。
要真正了解核子间的相互作用还要考虑核子的组
成物——夸克的相互作用。
除核力外原子核内还存在 弱相互作用（弱力）
弱力是引起中子－质子转变的原因
第三.质量亏损并非质量消失,而是减少的质量m以能 量形式辐射(动质量),因此质量守恒定律不被破坏.
பைடு நூலகம்
第四.公式ΔE=Δm·c2 的单位问题
国际单位: m用“kg” C用“m/s” ΔE用“J”
常用单位:
m用“u(原子质量单位)”
1u=1.660566×10-27kg
ΔE用“uc2”
类比分析：要使基态氢原子电离，也就是要从氢原子中把电子剥离， 需要通过碰撞、施加电场、让氢原子吸收光子等某种途径让它得到 13.6eV 的能量。这个能量实际上就是电子与氢原子核的结合能， 不过通常把它叫做氢原子的电离能，而结合能一词只用在原子核中
三、结合能
②结合能是原子具有的能量吗？如何理解结合能？
质量差 = 0.0039×10－27Kg
四、质量亏损
1、例题：
2、质量亏损：原子分解为核子时，质量增加；核子 结合成原子核时，质量减少。原子核的质量小于组 成原子核的核子的质量之和，叫做质量亏损。
爱因斯坦质能方程 E=mc2
式中c是真空中的光速，m是物体的 质量，E是物体的能量。
核子在结合成原子核时出现的质量亏损Δm， 正表明它们在互相结合过程中放出了能量
弱相互作用也是短程力，力程比强力更短，为 10－18m，作用强度则比电磁力小。
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 大于质子数，越重的 元素，两者相差越多。
为什么会这样呢？
核越来越大，有些核子间的距离越来越远。 随着距离的增加，核力与电磁力都会减小， 但核力减小得更快。所以，原子核大到一定 程度时，相距较远的质子间的核力不足以平 衡它们之间的库仑力，这个原子核就不稳定 了。这时，如果不再成对地增加核子，而只 增加中子，中子与其他核子没有库仑斥力， 但有相互吸引的核力，有助于维系原子核的 稳定。由于这个原因，稳定的重原子核里， 中子数要比质子数多。
结合能与核子数之比，称做比结合能， 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。因 为比结合能越大，将每个核子分开所需的能 量越大。
四、质量亏损
1、例题：
1 0
n11H
12
H

中子的质量 =1.6749×10－27Kg
质子的质量 = 1.6726×10－27Kg 中子和质子的质量和 = 3.3475×10－27Kg 氘核的质量 = 3.3436×10－27Kg
由于核力的作用范围是有限的，如果继
续增大原子核，一些核子间的距离会大到其 间根本没有核力的作用，这时即使再增加中 子也无济于事，这样的核必然是不稳定的。
在宇宙演化的进程中，各种粒子有机会
进行各种组合，但那些不稳定的组合很快就 瓦解了，只有200多种稳定的原子核长久地 留了下来。现在观察到的天然放射性元素， 则正在瓦解之中。
库仑力
万有
mp 引力
核力 核力
万有 引力
mp
库仑力
一、核力：
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．
核力具有怎样的特点呢？
1. 核力是四种相互作用中的强相互作用（强力）的 一种表现。
2. 核力是短程力。约在 10-15m量级时起作用，距离 大于0.8×10-15m时为引力, 距离为10×10-15m时核力几乎 消失，距离小于0.8×10-15m时为斥力。
第五节 核力与结合能
原子核的组成
原子核是由质子和中子组成的，质子和中子 统称为核子． 电荷数=质子数 质量数=质子数+中子数=核子数
核子靠什么力结合成原子核？
原子核的半径约为10-15m , 只 相当原子半径的万分之一。在这 么小的空间里带正电的质子与质 子间的库仑斥力是很大，万有引 力太小，只有库仑力的10-36。而 通常原子核是稳定的,于是核内还 应有另一种力把各种核子紧紧拉 在一起, 此力称为核力。
宏观例子：相距很远的两个物体，由于万有引力而相互接近，运 动速度越来越大，引力势能转化为动能最后撞在一起，动能变成 它们的内能散失掉了。两个物体为了结合而付出了代价－－失去 了一些能量，如果要把它们分开，还要重新赋予它们这份能量。
概念：原子核是核子凭借核力结合在一起构成的，要把它们分开， 也需要能量，这就是原子核的结合能。
三、结合能
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。
比结合能：结合能与核子数之比，称做为比 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。
三、结合能
①将一个质子和中子结合在一起，会产生什么现 象？若要把它们分开，需要什么条件？