5 核力与结合能
[学习目标] 1.知道核力的概念、特点和四种基本相互作用.2.了解结合能和比结合能的概念.3.认识原子核的结合能及质量亏损,并能应用质能方程进行相关的计算.
一、核力与四种基本相互作用
1.核力:原子核里的核子间存在着相互作用的核力,核力把核子紧紧地束缚在核内,形成稳定的原子核.
2.核力特点
(1)核力是核子间的强相互作用的一种表现,在原子核的尺度内,核力比库仑力大得多.
(2)核力是短程力,作用范围在1.5×10-15 m之内.
核力在大于0.8×10-15 m时表现为吸引力,超过1.5×10-15 m时,核力急剧下降几乎消失;而在距离小于0.8×10-15 m时,核力表现为斥力.
(3)每个核子只跟邻近的核子发生核力作用,这种性质称为核力的饱和性.
(4)核力与核子是否带电无关,质子与质子间、质子与中子间、中子与中子间都可以有核力作用.
3.四种基本相互作用
二、原子核中质子与中子的比例
1.较轻原子核:质子数和中子数大致相等.
2.较重原子核:中子数大于质子数,越重的原子核两者相差越多.
三、结合能与质量亏损
1.结合能
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.
2.比结合能
原子核的结合能与核子数之比,称做比结合能,也叫平均结合能.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.中等大小的核的比结合能最大,最稳定.