四、裂变和聚变 (2).ppt

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1、19.5核力与结合能原子核的组成核子数=质子数+中子数中子质子统称核子10－15m读一读！阅读课文回答问题：（1）什么是核力？（2）核力有哪些特点？一、核力与四种基本相互作用1、核力：能够把核中的各种核子联系在一起的强大的力叫做核力．特点：核力是强相互作用（强力）的一种表现。核力是短程力。约在10-15m范围内起作用距离小于0.8×10-15m时为斥力距离大于0.8×10-15m时为引力距离为10×10-15m时核力几乎消失核力具有饱和性。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

2、。弱相互作用（弱力）：除核力外，核物理学家还在原子核内发现了自然界的第四种相互作用—弱相互作用(弱力)，弱相互作用是引起原子核β衰变的原因，即引起中子转变质子的原因。弱相互作用也是短程力，其力程比强力更短，为10-18m，作用强度则比电磁力小。二、原子核中质子与中子的比例观察图片，回答：随着原子序数的增加，稳定原子核中的质子数和中子数有怎样的关系？横轴表示质子数Z（原子序数）纵轴表示中子数N图为自然界中稳定核的质子数与中子数的关系二、原子核中质子与中子的比例阅读教材，思考：为什么随着原子序数的增加，稳定原

3、子核中的中子数大于质子数?横轴表示质子数Z（原子序数）纵轴表示中子数N图为自然界中稳定核的质子数与中子数的关系二、原子核中质子与中子的比例原子序数变大横轴表示质子数Z（原子序数）纵轴表示中子数N图为自然界中稳定核的质子数与中子数的关系原子核变大核子间的距离增大核力和电磁力都会减小核力减小得更快原子核就不稳定因此：重核中中子数要大于质子数实验表明：当用能量为2.19MeV的γ射线光子去轰击氘就能将它分解为自由的质子和中子。三、结合能1、结合能：核子结合成原子核时，要放出一定能量；原子核分解成核子时，要吸收同

4、样的能量．这个能量叫做原子核的结合能实验发现：中子的质量mn=1.6749×10-27Kg质子的质量mp=1.6726×10-27Kg中子和质子的质量和mn+mp=3.3475×10-27Kg氘核的质量mD=3.3436×10-27Kg质量差△m=(mn+mp)-mD=0.0039×10-27Kg2、质量亏损：原子核的质量小于组成原子核的核子的质量之和，叫做质量亏损。三、结合能3、爱因斯坦质能方程E=mc2其中E表示能量m表示质量c表示光速质量差△m=(mn+mp)-mD=0.0039×10-27Kg对应

5、的能量△E=△mc2=3.51×10-13J即氘核的结合能为3.51×10-13J电子伏1eV=1.60×10-19J高能物理常用单位：兆电子伏1MeV=1.60×10-13J如：氘核的结合能为3.51×10-13J=2.19MeV原子质量单位u碳12的质量的1/121u=1.660566×10-27kg中子的质量mn=1.6749×10-27Kg=1.008665u质子的质量mp=1.6726×10-27Kg=1.007277u1uc2=931MeV(表示1u的质量变化相当于931MeV的能量改变)小知

6、识算一算！试计算α粒子（氦核）的结合能。已知中子的质量mn=1.6749×10-27Kg=1.008665u质子的质量mp=1.6726×10-27Kg=1.007277u氦核的质量mHe=4.001509u算一算！α粒子=2个质子+2个中子已知中子的质量mn=1.6749×10-27Kg=1.008665u质子的质量mp=1.6726×10-27Kg=1.007277u氦核的质量mHe=4.001509u质量亏损△m=2(mn+mp)-mHe=0.030375u那么2个质子和2个中子结合成一个氦核释放出

7、△E=△mc2=0.030375×931MeV=28.3MeV的能量三、结合能组成原子核的核子越多，结合能越高。三、结合能三、结合能4、比结合能：结合能与核子数之比，称做为比结合能。也叫平均结合能。比结合能曲线比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。比结合能大的原子核在结合过程中释放的能量多比结合能曲线a.最轻和最重的核的比结合能较小。b.大多数中等质量的核，比结合能较大且近似相等(都在8MeV左右)。这说明中等质量的核最稳定。第二种方法是轻核聚变。因此，要利用原子核的结合能方法有二：第

8、一种方法是重核裂变；小结一、核力二、原子核中质子与中子的比例三、结合能作业：P823、4