第1节 核力与核能
1.知道核力的概念及特点.(重点) 2.
能解释轻核和重核内中子数、质子数具有不同比例的原因.
3.理解原子核的结合能、平均结合能及质量亏损,并能应用质能方程进行计算.(重点+难点)
一、核力与核的稳定性 1.核力
(1)定义:把原子核中的核子维系在一起的力. (2)核力的特点
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①核力是短程力,作用范围在2__fm(1 fm=1015 m)左右,它不能延伸到3__fm以外. ②当两核子间距离减小时,核力也迅速减小,至一定值时,核力表现为斥力.
③核力是一种强相互作用,若两质子之间的距离为1 fm,库仑力是200__N左右,核力必须非常强才能抵消所有质子库仑力的作用.
2.核的稳定性
(1)核素:具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子.
(2)核素图:用横坐标表示质子数,纵坐标表示中子数,每一种核素用一小方块表示,所得到的图象.
(3)核的稳定性
①核素的稳定区:稳定核素几乎全落在一条曲线上,或紧靠曲线的两侧,这个区域称为
核素的稳定区.
②稳定核素的中子数与质子数的关系:随着核电荷数的增加,稳定核素的中子数越来越大于质子数.
1.(1)核力是强相互作用,在任何情况下都比库仑力大.( ) (2)原子核内的质子是靠万有引力来抗衡库仑斥力的.( ) (3)弱相互作用是引起β衰变的原因.( )
提示:(1)× (2)× (3)√ 二、结合能与平均结合能
1.原子核的结合能:核子结合成原子核所释放的能量.
2.平均结合能:对某种原子核,平均每个核子的结合能.平均结合能是核子结合成原子核时每个核子平均放出的能量,也是原子核分解成自由核子时每个核子平均吸收的能量.
3.质量亏损
(1)质量亏损:任何一个原子核的质量总是小于组成它的所有核子的质量之和,它们的差值称为质量亏损.
(2)爱因斯坦质能方程:E=mc2.
4.结合能的计算公式:ΔE=Δmc2.
2.(1)组成原子核的核子越多,它的结合能就越大.( ) (2)结合能越大,核子结合得越牢固,原子越稳定.( )
(3)比结合能越大的原子核越稳定,因此它的结合能也一定越大.( ) 提示:(1)√ (2)× (3)×
核力及原子核的稳定性
1.核力有着完全不同于万有引力和静电力的一些性质
(1)核力是强相互作用(强力)的一种表现,在它的作用范围内,核力比库仑力大得多.
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(2)核力是短程力,作用范围在1.5×1015 m之内,核力在大于0.8×1015 m时表现为
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吸引力,且随距离增大而减小,超过1.5×1015 m,核力急剧下降几乎消失;而在距离小于
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0.8×1015 m时,核力表现为斥力,因此核子不会融合在一起.
(3)每个核子只跟相邻的核子发生核力作用,这种性质称为核力的饱和性.
无论是质子间、中子间还是质子和中子间均存在核力.
2.对原子核稳定性的理解:原子核越大,有些核子间的距离就越远,随着距离的增加,核力与电磁力都会减小,而核力减小得更快,所以原子核大到一定程度时,相距较远的质子间的核力不足以平衡它们的库仑力,这个原子核就不稳定了,这时,如果不再成对地增加质子和中子,而是只增加中子,中子与其他核子没有库仑斥力,但有相互吸引的核力,所以有助于维持原子核的稳定.由于这个原因,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,以及核力的饱和性,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.
(1)因为核子间存在核力,所以原子核
内蕴藏着巨大的能量.
(2)在原子核内,除核力外还存在一种弱力,弱力是引起原子核发生β衰变的原因,弱力也是短程力,其力程为10-18 m,作用强度比静电力还小.
对核子结合成原子核的下列说法正
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