《核力与结合能》PPT课件

1、第五节核力和结合能、原子核的组成、中子、质子、总称核、u、he、h、11、42、23592、x、az、(核)电荷数、质量数、10-15m、核力及其性质、元素符号、原子核的半径约为10-15m，仅是原子半径的万分之一。 在这么小的空间里带正电的质子和质子之间的库仑斥力大，万有引力太小，只有库仑力的10-36。 通常，原子核是稳定的，所以在核内牢固地拉伸各种核的力被称为核力。、核力、mp、mp、库仑力、万有引力、核力、核以什么样的力与原子核结合？ 核力：能把核中各种各样的核联系起来的强力叫核力，核力有什么样的特征呢？ 二、核力：二.核力是短程力。 以约10-15m级发挥功能，距离大于0.81015

2、m时为引力，距离为1010-15m时核力几乎消失，距离小于0.81015m时为斥力。 3 .核力具有饱和性。 核只是对邻接的少数核产生强引力，并不是作用于核内的所有核。 4 .核力不依赖电荷。 对于给予的相对运动状态，核力与核电荷无关。 为了理解核之间的相互作用，还需要考虑核的构成物夸克的相互作用。 核力是四个相互作用中强相互作用(强力)的表现。 核力以外原子核内存在弱的相互作用(弱的力)弱的力是中子-质子转移的原因的弱的相互作用也是短距离力，力程比强的力短，10-18m，作用强度比电磁力小。 *三、原子核中的质子和中子的比例、自然界中的轻原子核、质子的数量和中子的数量几乎相等，但在重原子核中

3、，中子的数量比质子的数量大，越重的元素，两者的差异越大。 为什么呢？ 原子核中的质子数与原子序数周期表比较后的元素相对应的原子核称为重核，前面的称为轻核。 核变大了，核之间的距离变远了。 随着距离的增加，核力和电磁力减少，但核力减少得更快。 所以，如果原子核变大一定程度，远离的质子间的核力就不足以平衡相互的库仑力，这个原子核会变得不稳定。 此时，如果不成对地增加核，而只增加中子，中子和其他核没有库仑排斥力，但是有互相吸引的核力，有助于保持原子核的稳定。 因此，稳定的重原子核中中子的数量比质子的数量多。 因为核力的作用范围有限，如果继续增大原子核，核间的距离就会变大，其间没有核力的作用。 在这种

4、情况下，增加中子也没办法。 这种核必然会变得不稳定。 在宇宙进化过程中，各种粒子有机会进行各种组合，但不稳定的组合很快就崩溃，只剩下200多种稳定的原子核。 现在观察到的天然放射性元素正在崩溃。 因为核之间有很强的核力，所以当核与原子核结合，或者原子核分解成核时，会伴随着很大的能量变化。 核之间有强大的核力，所以要把原子核分解成核，克服核力来工作，就必须吸收一定的能量。 相反，通过能量保存，核与原子核结合时，会释放出相同程度的能量。 这种能被称为原子核的结合能。 耦合作为光子发射。 四、结合能、分解：结合：是光子，其能量2.2mev，发生反应。 结合能不是为了使核与原子核结合而具有的能量，而是

5、为了分离核所需要的能量，或者为了使核结合而放出的能量。 比结合能：结合能与核数之比。 也称为平均结合能，比结合能大，表示原子核中的核越牢固地结合，原子核越稳定。从图像来看，哪个原子比结合能大？四，质量损失，中子质量=1.674910-27kg质子质量=1.672610-27kg中子和质子的质量和=3.347510-27kg重氢核的质量差=0.003910-27kg，问题分析：质子和中子与重氢核结合前后的总质量差异，四，质量原子核的质量小于构成原子核的核的质量之和称为质量损失。 在核反应前后，可以看出总质量不相等！ 与爱因斯坦的质量能量方程式e=mc2相比，核与原子核结合时出现的质量损失m和它们

6、结合过程中放出的能量有什么对应关系吗？ 质量损失的想法：emc2，结论：以上方程式确实成立，表示质量损失与能量变化有密切关系，3、问题的理解和注意事项第一，在核反应过程中：核与原子核结合时，新核的质量比核的质量(质量损失)小，同时以光子的形式原子核的总质量大于原核的质量。 第二.在核反应过程中，如果失去了质量，核的个数就不会失去(即质量数被保存)，构成原子核后，核内的各个核就可以解释为“瘦了”。 第三.质量损失不是质量消失，而是减少了的质量m以能量的形式放射，因此质量保存法则不被破坏的第四.式e=mc2的单位问题，国际单位：m用“kg”c用“m/s”e用“j”，常用单位：m用“u (原子质量单

7、位) 1u=1.66056610-27kge用“uc21uc2=931mev(1u的质量变化显示出相当于931mev的能量变化)，p39问题和练习3 .当然2.19mev的能量的绝对数并不是很大，这是因为重氢核构成6.021023个重氢核的情况下，放出的能量非常大。 相反，使1摩尔的碳完全燃烧而释放的能量换算成393.5103j .的话，完全燃烧时释放的能量只不过是4ev。 与前述的核反应中每个原子可能释放的能量相比，两者的差异是几十万倍.第五.核反应中释放或吸收的能量比化学反应中释放或吸收的能量有些水平好.课程练习：(1) 1原子质量单位u相当于931.50mev的能量. 1u=1.660610-27kg，光速c=2.9979108m/s，1ev=1.602210-19j . 证明：由爱因斯坦的质量方程e=mc2得到的1u的对应能是e=mc2=1.660610-27 (2.9979108 ) 2j=1.492410-10j=(1.492410-10/1.602210-19 ) ev=931.5 认为碳原子的质量由12.000000u 6个氢原子(质量为1.00