3.平均结合能的大小反映了原子核的稳定程度.平均结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定,中等核子数的原子核平均结合能较大,原子核较稳定.
【例2】 下列关于结合能和平均结合能的说法中,正确的有( )
A.核子结合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量称为结合能
B.平均结合能越大的原子核越稳定,因此它的结合能也一定越大
C.重核与中等质量原子核相比较,重核的结合能和平均结合能都较大
D.中等质量原子核的结合能和平均结合能均比轻核的要大
答案 D
解析 核子结合成原子核会放出能量,原子核拆解成核子需要吸收能量,A选项错误;平均结合能越大的原子核越稳定,但平均结合能越大的原子核,其结合能不一定大,例如中等质量原子核的平均结合能比重核的大,但由于核子数比重核的少,其结合能比重核的反而小,B、C选项错误;中等质量原子核的平均结合能比轻核的大,它的原子核内核子数又比轻核的多,因此它的结合能也比轻核大,D选项正确.
借题发挥 结合能、平均结合能的对比理解
(1)核子结合成原子核时一定释放能量,原子核分开成核子时一定吸收能量.吸收或释放的能量越大,表明原子核的结合能越大.
(2)平均结合能为结合能与核子数的比值,平均结合能越大表明原子核越稳定.一般情况下,中等质量的原子核比轻核和重核的平均结合能都大.
针对训练 一个中子与某原子核发生核反应,生成一个氘核,其核反应方程为________________.该反应放出的能量为Q,则氘核的平均结合能为________________.
答案 n+H―→H
解析 方程式:n+H―→H.
核子结合成原子核要放出能量,这个能量叫原子核的结合能.它的结合能与核子数之比,称作平均结合能,由题意知氘核的核子数为2,所以平均结合能为.
三、质量亏损和核能的计算
1.对质能方程和质量亏损的理解
(1)质能方程
质能方程:爱因斯坦的相对论指出,物体的能量和质量之间存在着密切的联系,其关系是E=mc2.