⑤什么是质量亏损?质量亏损表明什么?
答:原子核的质量小于组成它的核子的质量之和,这个现象称为质量亏损。质量亏损表明,的确存在着原子核的结合能。
⑥如右图,哪些原子核最稳定,为什么?
答:中等大小的核最稳定,因为这些核的比结合能最大(平均每个核子的质量亏损最大)。
⑦若要释放结合能,我们可以怎么做?为什么?
答:使较重的核分裂成中等大小的核,或者把较小的核合并成中等质量的核;因为使较重的核分裂成中等大小的核,或者把较小的核合并成中等质量的核,核子的比结合能都会增加,即核子将发生新的质量亏损,释放新的核能。
典例探究
例2(B级).中子和质子结合成氘核,同时释放γ光子,核反应方程是。下列说法正确的是( ACD )
A. 反应后氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量和
B. 反应前后质量数不变,因而质量不变
C. 核子结合成核时,一定释放核能
D. γ光子具有的能量为,为核反应中的质量亏损
例3(B级). 碳原子质量的1/12叫做原子质量单位,用u表示。试证明1u相当于931MeV。
证明:
碳原子的摩尔质量为M=12kg/mol,所以一个碳原子质量为m=M/NA=1.993×10-26kg
所以1u=m/12=M/12NA=1.6606×10-27kg
带入公式E=mc2得:
E=1.4924×10-10J=931MeV
得证
当堂检测
1(A级).假设氢核、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3,那么氢核与中子结合成氘核时放出的能量是( D )
A.m3c2 B.(m1+m2)c2 C.(m3-m2-m1)c2 D.(m1+m2-m3)c2
2(A级).一个质子和一个中子结合成一个氘核释放2.2MeV的能量,两个中子与两个质子结合成一个氦核时,释放的28.3MeV的能量。现在把两个中子和两个质子先结合成两个氘核,再把两个氘核结合成一个氦核,那么整个过程中释放的能量为( D )
A.不知氘核结合成氦核时释放的能量,故无法判断 B.23.9MeV
C.26.1MeV D.28.3MeV
3(B级). 中子和质子结合成氘核时,质量亏损为,相应的能量为是氘核的结合能,下列说法正确的是( A )
A.用能量小于2.2MeV的光子照射静止氘核时,氘核不能分解为一个质子和一个中子