19.5核力与结合能

19.5核力与结合能2021/6/271思考：在原子核那样狭小的空间里，带正电的质子为什么能够挤在一起而不飞散？原子核质子（带正电）中子猜想：万有引力？

理论验证：质子的间距数量级是10-15m；质量数量级10-27kg，电量数量级10-19C；万有引力常量数量级10-11，静电力常量数量级109。结论：万有引力太小，只有库仑力的10-35到10-36倍之间。猜想：有第三种力--核力，是核力把核子紧紧地束缚在核内，形成稳定的原子核。复习巩固2021/6/2721.核力：能够把核中的各种核子紧紧地束缚在核内的力叫做核力。一、核力核力是短程力。作用范围在1.5×10-15m量级内。核力是四种相互作用中的强相互作用（强力）的一种表现。在原子核尺度内，核力比库仑力大得多。核力具有饱和性。每个核子只跟相邻的核子发生核力作用.核力是核子之间的相互作用力，与电荷无关。pppnnn3H3He2.特点：当0.8×10-15m＜r＜1.5×10-15m时，表现为引力；当r＜0.8×10-15m时，表现为斥力；当r＞1.5×10-15m时，核力急剧下降消失；2021/6/273二、四种相互作用β衰变2021/6/274三、原子核中质子与中子的比例请同学们找出元素周期表，分析随着原子序数的增大，质子数与中子数有什么关系？2021/6/2752021/6/276二、原子核中质子与中子的比例结论：较轻的原子核，质子数与中子数大致相等较重的原子核，中子数大于质子数，越重的元素，两者相差越多。质子数中子数理想的质子数和中子数相等的稳定原子核实际存在的原子核2021/6/277原因分析：二、原子核中质子与中子的比例核越大，核子间距离增大库仑力与核力均减少，但核力减少快；当原子核增大到一定程度时，核力不足于平衡库仑力，原子核就不稳定了。原子核较小时，核力等于库伦力；若只增加中子，中子和和其他核子间没有库仑力，但有相互吸引的核力，有助于原子核的稳定。质子中子由于核力的作用范围有限和核力的饱和性，若再增加原子核，一些核子间基本没有核力作用，原子核就不稳定了。2021/6/2781.结合能：原子核是核子结合在一起构成的，要把它们分开，也要能量，这就是原子核的结合能。动能内能三、结合能

原子核越大，它的结合能越高。赋予能量

结合能并不是原子核而具有的能量，而是为把核子分开而需要的能量。

注意：2021/6/2792.比结合能：结合能与核子数之比，称作比结合能，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。四、质量亏损E=m·c21.物体的质量和能量的关系:反映物体质量和能量间的数量对应关系（爱因斯坦质能方程）2021/6/2710例题：已知中子的质量mn=1.6749×10－27Kg，质子的质量mp=1.6726×10－27Kg，氘核的质量mD=3.3436×10－27Kg，求氘核的比结合能。质量差ΔE=0.0039×10－27Kg2.质量亏损:质量亏损表明原子核内的确存在着结合能。

核子在结合成原子核时出现的质量亏损Δm，这个过程中放出能量：

ΔE=Δmc2原子核质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损。核反应方程：2021/6/2711中等大小的核的比结合能最大（平均每个核子的质量亏损最大），这些核最稳定。2021/6/2712中等大小的核的比结合能最大（平均每个核子的质量亏损最大），这些核最稳定。2021/6/2713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