核力与结合能.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,19.5,核力与结合能,核力：能够把核中的各种核子联系在一起的强大的力叫做核力,核力具有怎样的特点呢？,一、核力：,2.,核力是短程力。约在,10,-15,m,量级时起作用，距离大于,0.8,10,-15,m,时为引力,距离为,10,10,-15,m,时核力几乎消失，距离小于,0.8,10,-15,m,时为斥力。,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。,1.,核力是四种相互作用中的强相互作用（强力）的一种表现。,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,10,18,m,，作用强度则比电磁力小。,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。,某一数值时,某一数值时,相同,三、结合能,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,可见，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,结合能并不是由于核子结合成原子核而具有的能量，而是为把核子分开而需要的能量。,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。,三、结合能,四、质量亏损,1,、例题：,中子的质量,=1.6749,10,27,Kg,质子的质量,=1.6726,10,27,Kg,中子和质子的质量和,=3.3475,10,27,Kg,氘核的质量,=3.3436,10,27,Kg,质量差,=0.0039,10,27,Kg,四、质量亏损,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。,1,、例题：,爱因斯坦质能方程,E=mc,2,式中,c,是真空中的光速，,m,是物体的质量，,E,是物体的能量。,核子在结合成原子核时出现的质量亏损,m,，,正表明它们在互相结合过程中放出了能量,E=,m,c,2,3,、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,),因此质量守恒定律不被破坏,.,第四,.,公式,E=,m,c,2,的,单位问题,常用单位,:,m,用,“,u(,原子质量单位,),”,1u=1.660566,10,-27,kg,E,用,“,uc,2,”,1uc,2,=931MeV,(,表示,1u,的质量变化相当于,931Me V,的能量改变,),P82,问题与练习,3.,当然，,2.19MeV,的能量的绝对数量并不算大，但这只是组成,1,个氘核所放出的能量如果组成的是,6.02,10,23,个氘核时，放出的能量就十分可观了与之相对照的是，使,1,摩的碳完全燃烧放出的能量为,393.5,10,3,J,折合为每个碳原子在完全燃烧时放出的能量只不过,4eV,若跟上述核反应中每个原子可能放出的能量相比，两者相差数十万倍,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大好几个数量级,.,课堂练习,:,(1),试证明，,1,原子质量单位,u,相当于,931.50,MeV,的能量,1u=1.6606,-27,kg,，,光速,c=2.997910,8,m/s,，,1eV=1.602210,-19,J,(2),碳原子的质量是,12.000 000 u,，,可以看做是由,6,个氢原子,(,质量是,1.007 825u),和,6,个中子组成的求核子结合成碳原子核时释放的能量,(,在计算中可以用碳原子的质量代替碳原子核的质量，用氢原子的质量代替质子的质量，因为电子的质量可以在相减过程中消去,),