2018版物理选修3-5鲁科版:4-1 核力与核能
2018版物理选修3-5鲁科版:4-1 核力与核能第2页

子.

一、对核力及原子核中质子与中子的比例的理解

1.核力的特点:核力是只在邻近的核子之间发生的一种强相互作用,是短程力.

2.核子比例关系: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,越重的元素,两者相差越多.

3.形成原因

(1)若用质子与中子成对地人工构建原子核,由于核力是短程力,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,中子与其他核子间没有库仑斥力,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于核力的作用范围,这时候再增加中子,形成的核也一定是不稳定的.

【例1】 下列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.对于较重的原子核,由于核力的作用范围是有限的,以及核力的饱和性,如果继续增大原子核,形成的核也一定是不稳定的

答案 D

解析 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,越重的元素,两者相差越多.因此正确答案为D.

二、结合能与平均结合能的理解

1.平均结合能曲线:不同原子核的平均结合能随质量数变化的图线如图1所示.

图1

从图中可看出,中等质量原子核的平均结合能较大,轻核和重核的平均结合能都比中等质量的原子核要小.

2.当平均结合能较小的原子核转化为平均结合能较大的原子核时会释放核能,反之,需要吸收能量.