原子核的结合能汇总

挑战自我
1、一下关于核力的说法正确的是 （ BD）
A、核力存在于任何核子之间 B、核力只存在于相邻的核子之间 C、核力与万有引力性质相同 D、核力是一种短程的强作用力
考查点：核力的性质
2 1
H
?
2 1
H
?
4 2
He?
01n
挑战自我
2、当氘核和氚核聚合成氦核时会释放大量能量，
设氘核的质量为m1，氚核的质量为m2，氦核的
3）意义：它反映了一个原子核稳定程度。平均 结合能越大，核越稳定。
比结合能曲线告诉我们：
94 82
He
7
￡?
×ó 6
o?V/ e
5
M
￡¨ 4
?ü
6 3
Li
o?
?á 3
±è
2
82 23ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Kr
U 233
92
195 73
Pt
1
H 2
0 0
1 20
40
60
80 100 120 140 160 180 200 220 240
原子核的结合能如果质量亏损有关， 你怎么证明？
二、核能的计算 ----
爱因斯坦的质能方程
1 0
n
?
11H
?
2 1
H
?
?
反应前质量 /kg
反应后质量 /kg
mn mp
1.6749×10－27 1.6726×10－27
m氘 3.3436×10－27
总质 3.3475 ×10－27
试量验值： 2.22Mev
二、核能的计算 ---爱因斯坦的质能方程
物体的能 量和质量之间存在 密切的联系，他们 的关系是：
E ? mc2
核子在结 合成原子核时出现 质量亏损，要放出
能量，大小为：? E ? ? mc2
程方能质
爱因斯坦
Mass is just a form of energy!
E=mc2
二、核能的计算 ----
爱因斯坦的质能方程
1 0
n
?
11H
?
2 1
H
?
?
反应前质量 /kg
反应后质量 /kg
mn mp
1.6749×10－27 1.6726×10－27
m氘 3.3436×10－27
总质 3.3475 ×10－27 量
总质 量
3.3436×10－27
在物理上，原子核的质量总是小于组成该核的全部核子
独自存在时的总质量，这两者的差额叫做 质量亏损
质量为m3,中子的质量为m4,则反应过程中释放的
能量为：
（C）
? E ? ? mc2
A、(m1 ? m2 ? m3 )c 2 C、(m1 ? m2 ? m3 ? m4 )c 2
B、 (m1 ? m2 ? m4 )c 2 D、 (m3 ? m4 ? m1 ? m2 )c2
核反应方程为：
2 1
H
?
13H
人类对煤和石油的依赖已 经严重我们的生存环境!
核能-----能源中的后起之秀
你了解核能吗？
一、核能的来源 ---原子核的结合能
中子
氘核
质子
2.2MeV（ ?） ?
一、核能的来源 ---原子核的结合能
1、将核子结合在一起的作用力是什么力？有什么特点？ 2、请你能运用功能关系，解释结合能的产生原因？
? E ? ? mc 2
核能 质量亏损
计算结合能时，先计算 质量亏损Δ m，在带入 质能方程求出结合能
计算任意核反应中释放 的核能，先计算质量亏 损Δ m，在带入质能方 程求出核能。
练习1：原子质量单位 1u=1.6606 ×-27kg。试证明， 1 原子质量单位 u相当于931.50 MeV 的能量．光速 c=3×108m/s，1eV=1.6022 ×10-19J．
?
24He? 01n
挑战自我
3、一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，
同时辐射一个γ 光子。已知质子、中子、氘核的
B 质量分别为m1、m2、m3，普朗克常数为h，真空中
932.80 MeV
练习2：已知1个质子的质量 mp=1.007 277u ，1个中子 的质量mn=1.008 665u. 氦核的质量为 4.001 509 u. 由上述数值，计算 2个质子和 2个中子结合成氦核时释
放的能量。
28.30 MeV
三、核稳定程度的量度 ----
【讨论与交流】
比结合能
结合能越大原子核是不是越难被拆散？ 即结合能的
一、核能的来源 ---原子核的结合能
? ? 12H ? 11H ? 01n
当光子能量等于或 大于2.22MeV 时， 这个反应才会发生
11H ? 01n? 12H ? ?
一个质子和一个中子 结合成氘核，要放出 2.22MeV 的能量
结合能：将原子核拆散成单个核子需要吸收的 能量或是将核子结合成原子核所释放出的能量
?ê á? êy A
±è ?á o? ?ü ?ú ?
a.中间大、
两端小。 b. 中等 质量的核 最稳定。
94 82
He
7
￡?
×ó 6
V/o? e
5
M
￡¨ 4
?ü
6 3
Li
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2
1
82 23
Kr
195 73
Pt
U 233
92
活动：观察比结 合能曲线并思考 下列问题：
1、两个氘核发生 核反应变成氦核 是吸收还是放出 能量？
H 2
0
0 1 20 40
60
80
100 120 140 160 180 200 220 240
2、一个重核可以
?ê á? êy A
分裂为中等质量
±è ?á o? ?ü ?ú ?
的核是吸收还是
放出能量？
问题三：核稳定程度的量度 ----
结合能
比结合能： = 核子数
比结合能
1）概念： 原子核的结合能与核子数之比
2）理解： 核子结合成原子核时，平均每个核子所释放 的结合能，它也等于把原子核拆散成每个核子时，外界 必须提供给每个核子的平均能量。
3）意义： 它反映了一个原子核稳定程度。平均结合能 越大，核越稳定。
4）规律： 较轻核和较重核的核子平均结合能较小 ,稳定性 较差 ; 中等质量核的核子平均结合能较大，稳定性较好。
大小能不能反映原子核的稳定程度？
U-235
Li-6
不同的核结合能不同，如何才能反 映原子核的稳定程度？
三、核稳定程度的量度 ----
结合能
比结合能： = 核子数
比结合能
1）概念：原子核的结合能与核子数之比
2）理解：核子结合成原子核时，平均每个核子 所释放的结合能，它也等于把原子核拆散成每个 核子时，外界必须提供给每个核子的平均能量。
总质 量
3.3436×10－27
理论值：Δm=(mn+mp-m氘）=0.0039 ×10－27kg
ΔE = Δmc2 = 0.0039 ? 10－27 ? (3.0 ×108 )2 ? 3.51? 10?13 J
?
3.51? 10?13 1.6 ? 10?19 ? 106
Mev
?
2.19Mev
二、核能的计算 ---爱因斯坦的质能方程