高中物理核力与结合能

关于高中物理核力与结合能第1页，共13页，2023年，2月20日，星期日

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。核力mpmp库仑力库仑力万有引力万有引力核力

核子靠什么力结合成原子核？第2页，共13页，2023年，2月20日，星期日核力:能够把核中的各种核子联系在一起的强大的力．核力的特点一、核力：

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3页，共13页，2023年，2月20日，星期日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。核力与核子电荷无关。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。第4页，共13页，2023年，2月20日，星期日二、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？第5页，共13页，2023年，2月20日，星期日核越来越大，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。第6页，共13页，2023年，2月20日，星期日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．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．三、结合能第7页，共13页，2023年，2月20日，星期日比结合能：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。第8页，共13页，2023年，2月20日，星期日四、质量亏损1、例题：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质量差

=0.0039×10－27Kg第9页，共13页，2023年，2月20日，星期日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。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ΔE=Δm·c2第10页，共13页，2023年，2月20日，星期日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.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