4.1 核力与核能 课件 (1)

课件19张PPT。4.1 核力与核能 课件电子原子核 在核物理学中，原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应．核反应： 中子和质子最初就是通过原子核的人工转变这一核反应发现的：和衰变过程一样，核反应中，质量数和电荷数都守恒．核反应：质子和中子的发现： 化学反应中，往往要吸热或放热。类似的，核反应中也伴随着能量的变化．中子质子2.2MeV (光子)质能方程： 核反应放出的能量叫做核能 物理学家研究质子、中子和氘核之间的 质量关系发现： 精确的计算表明氘核的质量比中子和质子的质量之和要小一些．质量亏损〓质能方程：物体的能量和质量之间存在着某种联系：爱因斯坦 物体的能量和质量之间存在密切的联系，他们的关系是： 核子在结合成原子核时要放出能量，出现质量亏损，大小为：
质能方程质能方程： 物体质量，随着能量的变化，会发生变化。 中子和质子结合成氘核时，质量减少了Δm＝0.0040×10-27kg，则过程中是释放能量还是吸收能量，对应的核能多大？（2）ΔE=Δm c2
＝ 0.0040×10-27×（3 ×108）2 J
=3.6×10-13 J
＝ 2.2×106 eV = 2.2 M eV（1）质量减少了，说明释放能量解：比较：
1mol 碳完全燃烧放出能量393.5kJ
每个碳原子完全燃烧释放能量4 eV
每个核子放出能量 1.1 MeV
核反应涉及的能量变化十分巨大，与化学反应比，相差数十万倍。质子发现:布拉凯特 实验卢瑟福α粒子轰击氮原子核实验布拉凯特 实验布拉凯特 实验 布拉凯特拍摄了两万多张云室照片，终于从四十多万条粒子径迹的照片中，发现有八条产生了分叉 中子发现:从石蜡中打出质子,光子的能量应达到55Mev，α粒子轰击铍核只能产生能量为7Mev的光子 不可见粒子不可能是光子光子? 英国物理学家查德威克，经过测量计算，确定不可见粒子是中子。核力（nuclear force)
强力（强相互作用）
短程力，作用范围在2fm左右
核力与核电荷无关
核子不能无限靠近，在某些情况下表现为斥力。大体上说核子间的距离在0.8~1.5fm 之间表现为引力；小于0.8fm表现为斥力，大于4~5fm时核力急剧下降，几乎消失；大于10fm时，核力消失。核素图
核素（nuclide）：具有一定核电荷数和质量数，并且具有同一能态的一种原子核或原子，称为一种核素。通常核素可简记为AX （如13C）
原子序数越大，稳定核素的中子数越来越大于质子数结合能与平均结合能
原子核的结合能：核子结合成原子核所释放的能量。
平均结合能：是指核子结合成原子核时每个核子平均放出的能量，也是把原子核重新分解成自由核子时每个核子平均吸收的能量。平均结合能越大，原子核越难分离。质能方程与质量亏损
E＝mc2
△E＝ △mc2
实验发现，任何一个原子核的质量总是小球组成它的所有核子的质量之和，这一差值叫做质量亏损。