高中物理核力與結(jié)合能

核力(hélì)與結(jié)合能第一頁，共14頁。1

原子(yuánzǐ)核的半徑約為10-15m,只相當(dāng)原子(yuánzǐ)半徑的萬分之一。在這么小的空間里帶正電的質(zhì)子與質(zhì)子間的庫侖斥力是很大，萬有引力太小，只有庫侖力的10-36。而通常原子(yuánzǐ)核是穩(wěn)定的,于是核內(nèi)還應(yīng)有另一種力把各種核子緊緊拉在一起,此力稱為核力。核力(hélì)mpmp庫侖(kùlún)力庫侖力萬有引力萬有引力核力

核子靠什么力結(jié)合成原子核？第二頁，共14頁。2核力:能夠把核中的各種核子(hézǐ)聯(lián)系在一起的強(qiáng)大的力．核力(hélì)的特點(diǎn)一、核力(hélì)：1.核力是四種相互作用中的強(qiáng)相互作用〔強(qiáng)力〕的一種表現(xiàn)。

2.核力是短程力。約在10-15×10-15m時(shí)為引力,距離為10×10-15m×10-15m時(shí)為斥力。第三頁，共14頁。33.核力具有飽和(bǎohé)性。核子只對(duì)相鄰的少數(shù)核子產(chǎn)生較強(qiáng)的引力，而不是與核內(nèi)所有核子發(fā)生作用。4.核力具有電荷無關(guān)(wúguān)性。核力與核子電荷無關(guān)(wúguān)。除核力外原子核內(nèi)還存在弱相互作用〔弱力〕弱力是引起中子－質(zhì)子轉(zhuǎn)變的原因弱相互作用也是短程力，力程比強(qiáng)力更短，為10－18m，作用強(qiáng)度(qiángdù)那么比電磁力小。第四頁，共14頁。4二、原子核中質(zhì)子(zhìzǐ)與中子的比例自然界中較輕的原子核，質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)大致相等，但對(duì)于較重的原子核，中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)，越重的元素(yuánsù)，兩者相差越多。為什么會(huì)這樣(zhèyàng)呢？第五頁，共14頁。5核越來越大，有些(yǒuxiē)核子間的距離越來越遠(yuǎn)。隨著距離的增加，核力與電磁力都會(huì)減小，但核力減小得更快。所以，原子核大到一定程度時(shí)，相距較遠(yuǎn)的質(zhì)子間的核力缺乏以平衡它們之間的庫侖力，這個(gè)原子核就不穩(wěn)定了。這時(shí)，如果不再成對(duì)地增加核子，而只增加中子，中子與其他核子沒有庫侖斥力，但有相互吸引的核力，有助于維系原子核的穩(wěn)定。由于這個(gè)原因，穩(wěn)定的重原子核里，中子數(shù)要比質(zhì)子數(shù)多。第六頁，共14頁。6由于核子間存在著強(qiáng)大的核力，所以核子結(jié)合成原子核或原子核分解為核子時(shí)，都伴隨(bànsuí)著巨大的能量變化．當(dāng)核子結(jié)合(jiéhé)成原子核時(shí)要放出一定能量；原子核分解成核子時(shí)，要吸收同樣的能量．這個(gè)能量叫做原子核的結(jié)合(jiéhé)能．三、結(jié)合能第七頁，共14頁。7比結(jié)合能：結(jié)合能與核子(hézǐ)數(shù)之比，稱做為比結(jié)合能。也叫平均結(jié)合能。比結(jié)合能越大，表示原子核中核子(hézǐ)結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定。第八頁，共14頁。8四、質(zhì)量(zhìliàng)虧損1、例題(lìtí)：中子(zhōngzǐ)的質(zhì)量=1.6749×10－27Kg質(zhì)子的質(zhì)量=1.6726×10－27Kg中子(zhōngzǐ)和質(zhì)子的質(zhì)量和=3.3475×10－27Kg氘核的質(zhì)量=3.3436×10－27Kg質(zhì)量差=0.0039×10－27Kg第九頁，共14頁。92、質(zhì)量虧損：原子分解(fēnjiě)為核子時(shí)，質(zhì)量增加；核子結(jié)合成原子核時(shí)，質(zhì)量減少。原子核的質(zhì)量小于組成原子核的核子的質(zhì)量之和，叫做質(zhì)量虧損。核子在結(jié)合成原子核時(shí)出現(xiàn)的質(zhì)量虧損(kuīsǔn)Δm，正說明它們?cè)诨ハ嘟Y(jié)合過程中放出了能量ΔE=Δm·c2第十頁，共14頁。103、有關(guān)問題的理解(lǐjiě)和本卷須知第一(dìyī).核反響過程中:核子結(jié)合成原子核時(shí),新核質(zhì)量小于核子的質(zhì)量(質(zhì)量虧損),同時(shí)以光子形式釋放核能;原子核分解為核子時(shí),需要吸收一定能量,核子的總質(zhì)量大于原原子核的質(zhì)量.第二.核反響過程中,質(zhì)量虧損時(shí),核子個(gè)數(shù)不虧損(即質(zhì)量數(shù)守恒),可理解為組成(zǔchénɡ)原子核后,核內(nèi)每個(gè)核子仿佛“瘦了〞一些.第三.質(zhì)量虧損并非質(zhì)量消失,而是減少的質(zhì)量m以能量形式輻射(動(dòng)質(zhì)量),因此質(zhì)量守恒定律不被破壞.第十一頁，共14頁。11第十二頁，共14頁。12核子平均(pín