高中物理核力與結(jié)合能

關(guān)于高中物理核力與結(jié)合能

原子核的半徑約為10-15m,只相當(dāng)原子半徑的萬分之一。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mpmp庫侖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2頁,共13頁，星期六，2024年，5月核力:能夠把核中的各種核子聯(lián)系在一起的強大的力．核力的特點一、核力：

1.核力是四種相互作用中的強相互作用（強力）的一種表現(xiàn)。

2.核力是短程力。約在10-15m量級時起作用，距離大于0.8×10-15m時為引力,距離為10×10-15m時核力幾乎消失，距離小于0.8×10-15m時為斥力。第3頁,共13頁，星期六，2024年，5月3.核力具有飽和性。核子只對相鄰的少數(shù)核子產(chǎn)生較強的引力，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)性。核力與核子電荷無關(guān)。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，力程比強力更短，為10－18m，作用強度則比電磁力小。第4頁,共13頁，星期六，2024年，5月二、原子核中質(zhì)子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，但對于較重的原子核，中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)，越重的元素，兩者相差越多。為什么會這樣呢？第5頁,共13頁，星期六，2024年，5月核越來越大，有些核子間的距離越來越遠(yuǎn)。隨著距離的增加，核力與電磁力都會減小，但核力減小得更快。所以，原子核大到一定程度時，相距較遠(yuǎn)的質(zhì)子間的核力不足以平衡它們之間的庫侖力，這個原子核就不穩(wěn)定了。這時，如果不再成對地增加核子，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。由于這個原因，穩(wěn)定的重原子核里，中子數(shù)要比質(zhì)子數(shù)多。第6頁,共13頁，星期六，2024年，5月由于核子間存在著強大的核力，所以核子結(jié)合成原子核或原子核分解為核子時，都伴隨著巨大的能量變化．當(dāng)核子結(jié)合成原子核時要放出一定能量；原子核分解成核子時，要吸收同樣的能量．這個能量叫做原子核的結(jié)合能．三、結(jié)合能第7頁,共13頁，星期六，2024年，5月比結(jié)合能：結(jié)合能與核子數(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，表示原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定。第8頁,共13頁，星期六，2024年，5月四、質(zhì)量虧損1、例題：中子的質(zhì)量

=1.6749×10－27Kg質(zhì)子的質(zhì)量

=1.6726×10－27Kg中子和質(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9頁,共13頁，星期六，2024年，5月2、質(zhì)量虧損：原子分解為核子時，質(zhì)量增加；核子結(jié)合成原子核時，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)合成原子核時出現(xiàn)的質(zhì)量虧損Δm，正表明它們在互相結(jié)合過程中放出了能量ΔE=Δm·c2第10頁,共13頁，星期六，2024年，5月3、有關(guān)問題的理解和注意事項第一.核反應(yīng)過程中:

核子結(jié)合成原子核時,新核質(zhì)量小于核子的質(zhì)量(質(zhì)量虧損),同時以光子形式釋放核能;

原子核分解為核子時,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.核反應(yīng)過程中,質(zhì)量虧損時,核子個數(shù)不虧損(即質(zhì)量數(shù)守恒),可理解為組成原子核后,核內(nèi)每個核子仿佛“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(動質(zhì)量),因此質(zhì)量守恒定律不被破壞.第11頁,