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。
3.质能方程
物体的能量与它的质量的关系是:E=mc2。
4.质量亏损
原子核的质量小于组成它的核子的质量之和的现象。
1.自主思考--判一判
(1)原子核中粒子所受的万有引力和电磁力可以达到平衡。(×)
(2)核力是强相互作用,在任何情况下都比库仑力大。(×)
(3)弱相互作用是引起原子核β衰变的原因。(√)
(4)原子核的结合能就是核子结合成原子核时需要的能量。(×)
(5)比结合能越大,原子核越稳定。(√)
(6)质能方程E=mc2表明了质量与能量间的一种对应关系。(√)
2.合作探究--议一议
(1)质子之间存在库仑力,质子与中子、中子与中子之间没有库仑力,那么是不是质子之间存在核力,质子与中子、中子与中子之间没有核力?
提示:不是。核力是短程力,存在于相邻的核子之间,无论是质子之间、质子与中子之间还是中子之间,都存在核力。
(2)为什么核电荷数越多的原子核越不稳定?
提示:核电荷数越多的原子核中,有些核子之间的距离越来越大,随着距离增大,核力和质子间的斥力都减小,但核力减小得更快,当原子核大到一定程度时,核力会小于质子间的斥力,原子核就不稳定了。
(3)有人认为质量亏损就是核子的个数变少了,这种认识对不对?
提示:不对。在核反应中质量数守恒即核子的个数不变,只是核子组成原子核时,仿佛变"轻"了一些,原子核的质量总是小于其全部核子质量之和,即发生了质量亏损,核子的个数并没有变化。