第五章

原子核第3節(jié)核力與結(jié)合能

原子核是由中子和質(zhì)子構(gòu)成的。在原子核狹小的空間里，是什么力抗住了正電質(zhì)子之間的庫侖斥力把他們緊緊地束縛在一起而不飛散開呢？定義：存在于核子間把核子緊密結(jié)合在一起的強大的相互作用。01：核力核力具有飽和性。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。核力具有電荷無關(guān)性。核力是短程力。約在10-15m量級時起作用，大于0.8×10-15m時為引力,小于0.8×10-15m時為斥力，

距離為10×10-15m時核力幾乎消失，核力是強相互作用的一種表現(xiàn)。在原子核尺度內(nèi)核力比庫侖力大得多。

四種基本相互作用引力相互作用電磁相互作用強相互作用弱相互作用02：四種相互作用引力相互作用引力是自然界的一種基本相互作用，地面物體所受的重力只是引力在地球表面附近的一種表現(xiàn)。02：四種相互作用電磁相互作用電荷間與磁體間的相互作用宏觀物體之間的壓力、拉力、彈力、支持力等等，都起源于這些電荷之間的電磁相互作用。彈力02：四種相互作用強相互作用原子核中的核子之間存在一種很強的相互作用，即存在一種核力，它使得核子緊密地結(jié)合在一起，形成穩(wěn)定的原子核。pnnppn短程力：約在10-15

m量級時起作用02：四種相互作用弱相互作用在某些放射現(xiàn)象中起作用的另一種基本相互作用弱相互作用是引起原子核β衰變的原因，即引起中子---質(zhì)子轉(zhuǎn)變的原因。短程力（弱相互作用）：約在10-18m量級時起作用02：四種相互作用02：四種相互作用一切物體之間隨距離增大而減弱長程力，宏觀重力電荷間、磁體間引力斥力相互作用長程力，宏觀彈力、摩擦力分子力組成原子核的核子之間距離增大時急劇減小短程力10-15

m核力基本粒子之間距離增大時，急劇減小，比強相互作用小得多基本粒子間的力短程力10-18m引起原子核β衰變的原因03：結(jié)合能→

引力勢能→

動能→

內(nèi)能損失能量磁力范圍內(nèi)的物體損失能量補充能量

自由核子形成原子核所釋放的能量，或者原子核重新分為自由核子，需要吸收的能量，叫做原子核的結(jié)合能。03：結(jié)合能結(jié)合能越大，原子核是不是越難被拆散？即結(jié)合能的大小能不能反映原子核的穩(wěn)定程度？結(jié)合能的大小不能反映原子核的穩(wěn)定程度思考：如何才能反映原子核的穩(wěn)定程度？（2）意義：他反映了原子核的穩(wěn)定程度。

比結(jié)合能越大，核子結(jié)合的越牢固，原子核越穩(wěn)定.04：比結(jié)合能（1）定義：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。

結(jié)合能：拆散整個系統(tǒng)需要的總能量比結(jié)合能：拆散系統(tǒng)成員需要的能量（2）核子數(shù)較小的輕核和核子數(shù)較大的重核，比結(jié)合能都較小，中等核子數(shù)的原子核，比結(jié)合能較大，即這樣的原子核比較穩(wěn)定.（3）當比結(jié)合能較小的原子核轉(zhuǎn)化為比結(jié)合能較大的原子核時，就可釋放核能。04：比結(jié)合能比結(jié)合能核子的比結(jié)合能隨質(zhì)量數(shù)的變化z04：比結(jié)合能

較重的核分裂成中等大小的核，比結(jié)合能會增加，釋放結(jié)合能。

較輕的核聚變成重一點的核，比結(jié)合能也會增加，釋放結(jié)合能。2.質(zhì)量虧損：原子核的質(zhì)量小于組成它的核子的質(zhì)量之和。1.愛因斯坦質(zhì)能方程：E=mc2ΔE=Δmc2或05：質(zhì)能方程與質(zhì)量虧損（3）在核反應中任然遵守能量守恒定律、質(zhì)量守恒定律.（4）質(zhì)量是物體具有能量多少及能量轉(zhuǎn)變多少的一種量度.（2）質(zhì)量虧損并不是這部分質(zhì)量消失或轉(zhuǎn)化為能量，只是靜止質(zhì)量減少.（1）物體的質(zhì)量包括靜止的質(zhì)量和運動的質(zhì)量.質(zhì)量虧損指的是靜止質(zhì)量的減少，減少的靜止質(zhì)量轉(zhuǎn)化為和輻射能量有關(guān)的運動質(zhì)量.3.說明：1、根據(jù)質(zhì)量虧損計算a.根據(jù)核反應方程

計算核反應前后的質(zhì)量虧損Δm，單位是千克。b.根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2計算核能，單位是焦耳。06：核能的計算方法【例題】已知中子的質(zhì)量mn為1.6749×10-27kg，質(zhì)子的質(zhì)量mp為1.6726×10-27kg，氘核的質(zhì)量mD為3.3436×10-27kg，求氘核的比結(jié)合能。質(zhì)量之差質(zhì)量差相對應的能量為

2、利用原子質(zhì)量單位u和電子伏特單位MeV計算(1u≈931.5MeV)06：核能的計算方法1.氦原子核由兩個質(zhì)子與兩個中子組成,這兩個質(zhì)子之間存在著萬有引力、庫侖力和核力,則三種力從大到小的順序是(

)A.核力、萬有引力、庫侖力 B.萬有引力、庫侖力、核力C.庫侖力、核力、萬有引力 D.核力、庫侖力、萬有引力D四種基本相互作用按強度來排列，順序是：強相互作用、電磁相互作用、弱相互作用、引力相互作用A3.在研究原子核的衰變過程中，發(fā)現(xiàn)鈾238發(fā)生衰變產(chǎn)生了新核釷234，其衰變方程為