2018-2019学年高中物理山东省专用选修3-5讲义:第十九章 原子核 第5节 核力与结合能 Word版含答案
2018-2019学年高中物理山东省专用选修3-5讲义:第十九章 原子核 第5节 核力与结合能 Word版含答案第3页

 核力的性质与原子核中质子与中子的比例   

  

  1.核力的性质

  (1)核力是四种相互作用中的强相互作用(强力)的一种表现。

  (2)核力是短程力。约在10-15 m数量级时起作用,距离大于0.8×10-15 m时为引力,距离小于0.8×10-15 m时为斥力,距离为1.5×10-15 m时核力几乎消失。

  (3)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。

  (4)核力具有电荷无关性。核力与核子电荷无关。

  2.原子核中质子与中子的比例关系

  (1)较轻的原子核质子数与中子数大致相等,但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:

  ①若质子与中子成对地人工构建原子核,随原子核的增大,核子间的距离增大,核力和电磁力都会减小,但核力减小得更快。所以当原子核增大到一定程度时,相距较远的质子间的核力不足以平衡它们之间的库仑力,这个原子核就不稳定了。

  ②若只增加中子,因为中子与其他核子没有库仑斥力,但有相互吸引的核力,所以有助于维系原子核的稳定,所以稳定的重原子核中子数要比质子数多。

  ③由于核力的作用范围是有限的,以及核力的饱和性,若再增大原子核,一些核子间的距离会大到其间根本没有核力的作用,这时候再增加中子,形成的核也一定是不稳定的。

  

  [典例] 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

  [思路点拨] 解答本题时应注意以下两点:

  (1)轻核中质子数与中子数大致相等,重核中中子数大于质子数。

  (2)由于核力是短程力,原子核的大小有一定的限制。

[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;原子核可以发生衰变,故C错误;由核力作用特点可知,核