1.核子靠什么力结合成原子核？核力与四种相互作用mpeemp235210qgpFekFmG•20世纪初，万有引力和电磁力。•算一算：两质子间的电磁力与万有引力之比引力引力22pgmFGr库仑力库仑力22qeFkr22qeFkr核力猜想：有第三种力--核力，是核力把核子紧紧地束缚在核内，形成稳定的原子核。2.核力的特点•核力是短程力：0.8×10-15m1.5×10-15m,F0•核力是强相互作用（强力）的一种表现。•核力具有饱和性:每个核子只跟相邻的核子发生核力作用•核力具有电荷无关性。•弱相互作用是引起原子核发生β衰变的原因,即引起中子→质子转变的原因。•弱相互作用是短程力，其力程比强力更短:10-18m，•作用强度比电磁力弱。3.第四种基本相互作用--弱相互作用4.四种相互作用比较物理学有一条理论：叫做简单才是美。能否将这四大相互作用统一起来呢？所有粒子大多数粒子带电粒子强子18101510引力子？中间玻色子光子胶子131038102101)()g(种类引力弱力电磁力强力作用对象作用距离(m)相对强度传递作用的基本粒子（10－15m）宏观和宇宙原子核内β衰变5.原子核中质子和中子的比•这个现象如何解释？•较轻核：Z较重核：中子数大于质子数，越重的元素，两者相差越多。•核力和电磁力的差异导致核力主导核力-库仑力。增加中子，中子与其它核子有吸引力，但没有库仑力斥力结合能当核子结合成原子核时要放出一定能量；原子核分解成核子时，要吸收同样的能量。这个能量叫做原子核结合能。1.结合能定义211110H+H+n（输入能量）结合能112101H+nH+(释放出能量）结合能想一想若输入能量E1恰能将原子核分解为核子，输入大于E1的能量也可以将原子核分解为核子，那么结合能唯一吗？释放13.6eVE1=-13.6eV吸收13.6eV质子p电子e2.比结合能•结合能与核子数之比，称做比结合能（平均结合能）•比结合能越大，将每个核子分开所需的能量越大。原子核越稳定•组成原子核的核子越多，它的结合能越高。3.质量亏损与结合能•爱因斯坦的质能方程：E＝mc2，•质量亏损，释放能量ΔE=Δm·c2•结合能很难测量，如何得到结合能呢？112101H+nH+(释放出能量）质量亏损：△m=(mp+mn)-mD=0.0039×10-27kg释放能量（结合能）：△E=△mc2=3.51×10-13J=2.19×106eV比结合能:E/n=E△△/2=1.10MeV。mp=1.6726×10-27kgmn=1.6749×10-27kgmD=3.3436×10-27kg。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）。•哪些原子核最稳定，为什么？4.比结合能与质量数的关系•如何由比结合能随质量数变化关系得到核子平均质量随质量数变化？=原子核核子平均质量质量核子数AD+EF----聚变OAGBCDEFFe核子平均质量核子的平均质量与质量数之间的关系GB+C----裂变5.核能释放例1.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=12g/mol所以一个碳原子质量为m=M/NA=1.993×10-26kg1u=m/12=1.6606×10-27kg代入公式E=mc2得：E=mc2=1.4924×10-10J=931MeV质量与能量相当！四种相互作用力引力电磁力（长程）强力（短程、饱和）弱力结合能质量亏损比结合能OAGBCDEFFe核子平均质量D+EF聚变GB+C裂变核能释放2
