5.3 核力与核反应方程 课件（共23张PPT）

第五章 原子与原子核 第三节 核力与核反应方程 烟雾报警器内部含有少量放射性物质（如镅 - 241），它会持续释放 α 射线。当烟雾进入报警器时，射线被烟雾颗粒阻挡，导致电流变化，从而触发警报。放射性物质无论是单质还是化合物，都能稳定释放射线，这种现象表明原子核具有复杂的内部结构 1.掌握质量数、电荷数和核子数间的关系； 2.知道核反应及其遵从的规律，会正确书写核反应方程； 3.了解四种基本相互作用，知道核力的特点； 4.认识原子核的结合能及质量亏损，并能应用质能方程进行计算 一、原子核的组成 {5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}粒子种类 发现者 实验 粒子电性 粒子质量 质子 卢瑟福 α粒子轰击氮核 正电 与氢原子的质量相近 中子 查德威克 α粒子轰击铍核 不带电 与质子的质量相近 核子 中子和质子统称为核子 中子与质子的质量几乎相等。 原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，我们把这个倍数叫做原子核的质量数，原子核的质量数就是核内的核子数。 其中X为元素的符号，A表示原子核的质量数，Z表示电荷量数，即质子数 A-Z表示原子核包含的中子数。 原子核常用表示符号 二、核反应方程 核反应：利用天然放射性的高速粒子或人工加速的粒子去轰击原子核，以产生新的原子核，这个过程叫作核反应。 反应能：在核反应过程中，原子核的质量数和电荷数会发生变化，同时伴随着能量的释放和吸收，所放出或吸收的能量叫作反应能。 用来表示核反应过程的方程式叫作核反应方程，核反应方程通过数学手段，简洁优美的向我们展示了核反应的过程。 卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子的核反应方程： 在核反应过程中，方程两边总的电荷数和质量数守恒。 查德威克用α粒子轰击铍核发现中子的核反应方程： 注意：核反应过程一般都是不可逆的，核反应方程不能用等号连接，只能用单向箭头表示反应方向。 思考：核反应后原子核发生了什么变化? 有什么规律？ 原子核衰变的本质 ①α衰变：原子核放出α粒子变成新的原子核。 ②β衰变：原子核放出β粒子变成新的原子核。 本质： 本质： ③γ衰变伴随α衰变和β衰变 本质：发生衰变时，原子核受激发而产生的光子（能量）辐射。 提出问题：衰变说明原子核里有α粒子和电子吗？ 引力是自然界的一种基本相互作用，地面物体所受的重力只是引力在地球表面附近的一种表现。 1.引力相互作用 三、核力及四种基本相互作用 2.电磁相互作用 电荷间与磁体间的相互作用 宏观物体之间的压力、拉力、弹力、支持力等等，都起源于这些电荷之间的电磁相互作用。 3.强相互作用 原子核中的核子之间存在一种很强的相互作用，即存在一种核力，它使得核子紧密地结合在一起，形成稳定的原子核。 p n n p p n 核力是短程力。约在10-15 m量级时起作用， 距离大于0.5×10-15 m时为引力, 距离为2×10-15m时核力几乎消失， 距离小于0.5×10-15 m时为斥力(使核子不融合在一起) 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。 核力的特点 核力的定义：能够把核中的各种核子联系在一起的强大的力叫做核力。 在某些放射现象中起作用的另一种基本相互作用 弱相互作用是引起原子核β衰变的原因，即引起中子--质子转变的原因。 4.弱相互作用 关于弱相互作用的研究成果对我们的生活有着多方面的重要影响，在能源领域，有助于优化核反应堆设计，提高核能利用效率与安全性，还可能为中微子能源开发提供可能；医疗领域中，让放射性治疗与诊断更精准，也为药物研发提供了新靶点和候选物，助力开发更有效、副作用小的药物；材料科学领域，能帮助研发具有特殊性能的新材料，如基于对分子间弱相互作用的研究开发出的新型功能材料；此外，在理解宇宙演化方面也有重要意义，如对中微子 ... ...