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课件网) 第五章 原子核与核能 核力与核能 知道核力的概念、特点和四种基本相互作用 理解结合能和比结合能的概念 认识原子核的质量亏损,并能应用质能方程进行相关的计算 重点 重难点 核力与四种基本相互作用 n p n p 质子 中子 10-15m 猜想：万有引力？ 原子核是由中子和质子构成的(如图)。在原子核那样狭小的空间里，是什么力量把带正电的质子紧紧地束缚在一起而不飞散开呢？ 理论验证： 质子相互间距数量级是10-15m；质子质量数量级10-27kg； 质子电荷量数量级10-19C； 万有引力常量数量级10-11Nm2kg2； 静电力常量数量级109 Nm2C2。 结论：万有引力太小，只有静电力的10-35到10-36之间 。 计算： 质子之间存在着核力作用，核力把核子束缚在原子核内。 1.核力:把原子核中的 维系在一起的力（强相互作用，也叫强力） 强相互作用-核力 1质子+2中子→ ←2质子+1中子 核子 2.特点： (1)核力是_____（强力）的一种表现。在原子核尺度内，核力比库仑力大得多 。 (2)核力是_____，约在10-15m 数量级时起作用。 (3)核力与电荷无关，核力与核子电荷无关。 (4)核力具有饱和性，每个核子只跟相邻的核子发生核力作用 。 强相互作用-核力 (5)核素:具有一定 和 的原子核称为核素 强相互作用 短程力 质子数 中子数 (4)核素图 稳定的核素几乎全落在一条曲线上,或_____ _____,这个区域称为核素的稳定区。 ①对于较轻的核,核素的稳定区与N=Z重合,说明N=Z的核素比较 。 ②当N、Z增大到一定数值后,稳定区逐渐向N>Z的方向偏离。随着质子数的增加,稳定核素的中子数越来越 质子数。 紧靠曲线 的两侧 稳定 大于 弱相互作用 弱力是引起中子－质子转变（β衰变）的原因。 弱相互作用也是短程力，力程比强力（强相互作用）更短，为10-18m 作用强度则比强力小。 四种基本相互作用 强相互作用 四种相互作用按由强到弱排列： 作用、 相互作用、_____作用、 作用。 强相互 电磁 弱相互 引力相互 弱相互作用 引力相互作用 电磁相互作用 为什么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,越重的原子核,两者相差越多 质子之间除了核力外,还有正电荷之间的库仑斥力,而中子和质子之间只有核力,没有库仑斥力。质量数较大的原子核中,中子数较多,可以缓解质子之间的库仑斥力的影响,因此质量数越多、质子数相对较多的原子核中,就需要更多的中子来维持核的稳定,因此,在大而稳定的原子核中,中子数量多于质子。 (1)核力是短程力,作用范围很小,只在邻近核子间发生。( ) (2)原子核中,质子与质子间有核力,质子和中子间没有核力。( ) (3)在原子核中,质子数和中子数总是相等的。( ) (4)核外电子与原子核间的万有引力和库仑力大小相当。( ) √ × × × 结合能与平均结合能 宏观模型 相距很远的两个物体，由于万有引力而相互接近， 运动速度越来越大，引力势能转化为动能最后撞在一起， 动能变成它们的内能散失掉了。 两个物体为了结合而付出了代价———失去了一些能量， 如果要把它们分开，还要重新赋予它们这份能量 1 2 要使电子电离，也就是要给予足够的能量使电子脱离原子，这个能量叫做氢原子的电离能 微观模型 微观模型 原子核是核子凭借核力结合在一起构成的，要把它们分开，也需要能量，这就是原子核的结合能。 γ为光子，能量ε≥27.386 MeV，反应才能发生 γ为光子，能量ε＝27.386 MeV 把核子分开需要的最小能量与核子结合放出的能量相等 分开氦原子核 核子结合成氦原子核 核子分开 吸收能量 核子结合 放出能量 氦原子核是由两个质子和两个中子凭借核力结合在一起的，要把它们分开，需要吸收能量。反过来，4个核子结合成氦原子核要放出能量。那么，把核子分开 ... ...
