2019-2020学年教科版物理选修3-5讲义:第3章 4.原子核的结合能 Word版含答案
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对结合能的理解及计算   1.对质量亏损的理解

  质量亏损,并不是质量消失,减少的质量在核子结合成核的过程中以能量的形式辐射出去了.物体质量增加,则总能量随之增加;质量减少,总能量也随之减少,这时质能方程也写为ΔE=Δmc2.

  2.核能的计算方法

  (1)根据质量亏损计算

  ①根据核反应方程,计算核反应前后的质量亏损Δm.

  ②根据爱因斯坦质能方程ΔE=Δmc2计算核能.

  其中Δm的单位是千克,ΔE的单位是焦耳.

  (2)利用原子质量单位u和电子伏特计算

  根据1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV的能量,用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位数乘以931.5 MeV,即ΔE=Δm×931.5 MeV.其中Δm的单位是u,ΔE的单位是MeV.

  【例1】 取质子的质量mp=1.672 6×10-27 kg,中子的质量mn=1.674 9×10-27 kg,α粒子的质量mα=6.646 7×10-27 kg,光速c=3.0×108 m/s.请计算α粒子的结合能.(计算结果保留两位有效数字)

  [解析] 组成α粒子的核子与α粒子的质量差

  Δm=(2mp+2mn)-mα

  结合能ΔE=Δmc2

  代入数据得ΔE=4.3×10-12 J.

  [答案] 4.3×10-12 J

  

核能的两种单位