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课件网) 5.3 核力与核能 思考讨论：如图所示为3H和3He的原子核结构示意图． (1)核子之间都有相互作用的核力，说明核力与电荷有什么关系？ (2)质子之间除了核力外还有什么作用力？ 提示：(1)核力与电荷无关． (2)还有库仑力，万有引力． 一、核力与核的稳定性 1．原子核中核子比例关系 自然界中较轻的原子核，质子数与中子数大致相等；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． 2．形成原因及原子核的稳定性 (1)原子核大到一定程度时，相距较远的质子间的核力非常小，较多的质子聚集在一起的核力不足以平衡它们之间的库仑力，原子核就不稳定了．这时，不再成对地增加质子和中子，而只增加中子，中子与其他核子间没有库仑斥力，但有相互吸引的核力，有助于维系原子核的稳定性． (2)核力的饱和性：稳定的重原子核里，中子数要比质子数多．由于核力的作用范围是有限的，核力具有饱和性，如果我们继续增大原子核，一些核子间的距离会大到其间根本没有核力的作用，这时即使再增加中子，形成的核也一定是不稳定的．所以，原子核的大小也受到限制． 【例1】关于原子核中质子和中子的说法，正确的是( ) A．原子核中质子数和中子数一定相等 B．稳定的重原子核里，质子数比中子数多 C．原子核都是非常稳定的 D．由于核力的作用范围是有限的，以及核力的饱和性，不可能无节制地增大原子核而仍能稳定存在 解析：原子核中质子数和中子数不一定相等，特别是在原子序数越大的原子核中，中子数比质子数大，且原子序数大的和原子序数小的都没有中等质量的原子核稳定，故A、B、C错误；又由于核力是短程力，以及饱和性的特点，原子核不可能无节制地增大，故D正确． 答案：D 规律方法 核力与带电荷情况无关.无论是质子间、中子间、质子和中子间均存在核力，且是相同的. 现代物理学认为，自然界存在着四种基本相互作用，即引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。 物理学家们发现，原子核中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。这种作用称为强相互作用。 二、四种基本相互作用 四种基本相互作用在不同尺度上发挥作用 1.引力相互作用：引力主要在宏观和宇观尺度上“独领风骚”。是引力使行星绕着恒星转，并且联系着星系团，决定着宇宙的现状。万有引力是长程力。 2.电磁相互作用：电磁力在原子核外，电磁力使电子不脱离原子核而形成原子，使原子结合成分子，使分子结合成液体和固体。 3.强相互作用：在原子核内，强力将核子束缚在一起，强力是短程力。 4.弱相互作用：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。弱相互作用也是短程力，其力程比强力更短，为10－18 m，作用强度则比电磁力小。 【例2】关于原子核中质子和中子的说法，正确的是( ) A．原子核中质子数和中子数一定相等 B．稳定的重原子核里，质子数比中子数多 C．原子核都是非常稳定的 D．由于核力的作用范围是有限的，核力具有饱和性，不可能无节制地增大原子核而仍稳定存在 解析：由稳定核的质子数与中子数的关系图像可知，质量越大的原子核内中子数比质子数多得越多，故A、B错误；由核力作用特点可知，核子数越多的原子核越不稳定，故C错误，D正确。 答案：D 思考讨论：如图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，把核子分开需要的能量与核子结合放出的能量有什么关系 三、结合能与平均结合能 1.结合能 核子结合成原子核时放出的能量，或原子核分解成核子时所吸收的能量，都叫作原子核的结 ... ...
