第十九章 第5节　核力与结合能 同步作业 Word版含解析

第5节　核力与结合能
　1.知道核力的概念、特点和四种基本相互作用．　2.了解结合能和比结合能的概念．　3．认识原子核的结合能及质量亏损，并能应用质能方程进行相关的计算．
一、核力与四种基本相互作用
1．核力：原子核内核子之间的相互作用力．
2．核力的特点
(1)核力是强相互作用的一种表现，在原子核内，核力比库仑力大得多．
(2)核力是短程力，作用范围在1.5×10－15 m之内．
(3)核力的饱和性：每个核子只跟邻近的核子发生核力作用．
3．四种基本相互作用
二、原子核中质子与中子的比例和结合能
1．轻原子核和重原子核
(1)较轻原子核：质子数和中子数大致相等．
(2)较重原子核：中子数大于质子数，越重的原子核两者相差越多．
2．结合能和比结合能
(1)结合能：原子核是核子凭借核力结合在一起的，要把它们分开，需要能量，这就是原子核的结合能．
(2)比结合能：原子核的结合能与核子数之比称为比结合能．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，中等大小的核的比结合能最大、最稳定．
三、质量亏损
1．爱因斯坦质能方程：E＝mc2．
2．质量亏损：原子核的质量小于组成它的核子的质量之和的现象．
3．亏损的质量与释放的能量间的关系：ΔE＝Δmc2．
判一判　(1)核力是强相互作用，在任何情况下都比库仑力大．(　　)
(2)原子核内的质子是靠万有引力来抗衡库仑斥力的．(　　)
(3)组成原子核的核子越多，它的结合能就越大．(　　)
(4)结合能越大，核子结合得越牢固，原子越稳定．(　　)
(5)比结合能越大的原子核越稳定，因此它的结合能也一定越大．(　　)
提示：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×
做一做　下列关于核力的说法正确的是(　　)
A．核力同万有引力没有区别，都是物体间的相互作用
B．核力就是电磁力
C．核力是短程力，作用范围在1.5×10－15 m之内
D．核力与电荷有关
提示：选C．核力是短程力，超过1.5×10－15 m，核力急剧下降几乎消失，故选项C正确；核力与万有引力、电磁力不同，故选项A、B错误；核力与电荷无关，故选项D错误．
想一想　有人认为质量亏损就是核子的个数变少了，这种认识对不对？
提示：不对．在核反应中质量数守恒即核子的个数不变，只是核子组成原子核时，仿佛变“轻”了一些，原子核的质量总是小于其全部核子质量之和，即发生了质量亏损．
　对核力的理解
1．核力的性质
(1)核力是四种相互作用中的强相互作用(强力)的一种表现．
(2)核力是短程力．约在10－15 m数量级时起作用，距离大于0.8×10－15 m时为引力，距离小于0.8×10－15 m时为斥力，距离超过1.5×10－15 m时核力几乎消失．
(3)核力具有饱和性．核子只对相邻的少数核子产生较强的引力，而不是与核内所有核子发生作用．
(4)核力具有电荷无关性．核力与核子电荷无关．
2．原子核中质子与中子的比例关系
(1)较轻的原子核质子数与中子数大致相等，但对于较重的原子核中子数大于质子数，越重的原子核，两者相差越多．
(2)形成原因：
①若质子与中子成对地人工构建原子核，随原子核的增大，核子间的距离增大，核力和电磁力都会减小，但核力减小得更快．所以当原子核增大到一定程度时，相距较远的质子间的核力不足以平衡它们之间的库仑力，这个原子核就不稳定了．
②若只增加中子，因为中子与其他核子没有库仑斥力，但有相互吸引的核力，所以有助于维系原子核的稳定，所以稳定的重原子核中子数要比质子数多．
③由于核力的作用范围是有限的，以及核力的饱和性，若再增大原子核，一些核子间的距离会大到其间根本没有核力的作用，这时候再增加中子，形成的核也一定是不稳定的．
　(多选)对于核力，以下说法正确的是(　　)
A．核力是弱相互作用力，作用力很小
B．核力是强相互作用的表现，是强力
C．核子之间的距离小于0.8×10－15 m时，核力表现为斥力，因此核子不会融合在一起
D．人们对核力的了解很清楚，特别是在小于0.8×10－15 m时核力的变化规律更清楚
[解析]　核力是强相互作用的一种表现，它的作用范围在1.5×10－15 m之内，核力比库仑力大得多，因此选项B正确，A错误；核力在大于0.8×10－15 m时表现为吸引力，且随距离增大而减小；在距离小于0.8×10－15 m时，核力表现为斥力，因此核子不会融合在一起，所以选项C正确；人们对核力的了解还不是很清楚，这是科学家们奋力攻克的堡垒，故选项D错误．
[答案]　BC
　(多选)关于原子核中质子和中子的比例，下列说法正确的是(　　)
A．原子核中质子和中子的个数一定相等
B．稳定的重原子核里，中子数要比质子数多
C．原子核大到一定程度时，相距较远的质子间的核力不足以平衡它们之间的库仑力，这个原子核就不稳定了
D．质子和中子可以组合成任意稳定的核
解析：选BC．因为库仑力是长程力，它作用于核内所有质子，而核力只作用于相邻的核子，随着核子间距离的增加，为使原子核保持稳定，必须靠中子数的增多来抵消库仑力的作用．因此，随着核子间距离的增加，稳定核的中子数越来越大于质子数．
　对结合能和比结合能的理解
1．结合能：要把原子核分成核子时吸收的能量或核子结合成原子核时放出的能量．
2．比结合能：等于原子核的结合能与原子核中核子个数的比值，它反映了原子核的稳定程度．
3．比结合能曲线：不同原子核的比结合能随质量数变化图线如图所示．
从图中可看出，中等质量原子核的比结合能最大，轻核和重核的比结合能都比中等质量的原子核要小．
　(多选)对结合能、比结合能的认识，下列正确的是　(　　)
A．核子结合为原子核时，一定释放能量
B．核子结合为原子核时，可能吸收能量
C．结合能越大的原子核越稳定
D．比结合能越大的原子核越稳定
[解题探究] (1)核子结合成原子核时是放出能量还是吸收能量？
(2)结合能越大，原子核越稳定吗？
[解析]　由自由核子结合为原子核的过程中，核力做正功，释放出能量．反之，将原子核分开变为自由核子，它需要吸收相应的能量，该能量即为结合能，故A正确，B错误；核子越多的原子核的结合能越大，但它的比结合能不一定大，比结合能的大小反映了原子核的稳定性，故C错误，D正确．
[答案]　AD

(1)比结合能的大小反映了原子核的稳定程度，比结合能越大，原子核越稳定．
(2)结合能ΔE＝nE由核子数和比结合能共同决定．
(3)中等质量的原子核的比结合能较大，因而中等质量的原子核较稳定．　
　下面关于结合能和比结合能的说法中，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．比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，重核的结合能和比结合能都大
D．中等质量原子核的结合能和比结合能均比轻核的要大解析：选D．核子结合成原子核时放出能量，原子核拆解成核子时吸收能量，A选项错；比结合能越大的原子核越稳定，但比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比结合能比重核大，但由于核子数比重核少，其结合能反而比重核小，B、C两项错；中等质量原子核的比结合能比轻核的大，它的原子核内核子数又比轻核多，因此它的结合能也比轻核大，D选项对．
　对质量亏损和质能方程的理解
1．质量亏损：所谓质量亏损，并不是质量消失，减少的质量在核子结合成原子核的过程中以能量的形式辐射出去了．反过来，把原子核分裂成核子，总质量要增加，总能量也要增加，增加的能量要由外部供给．总之，物体的能量和质量之间存在着密切的联系，它们之间的关系就是E＝mc2.
2．质能方程E＝mc2
(1)质能方程说明，一定的质量总是跟一定的能量相联系的．具体地说，一定质量的物体所具有的总能量是一定的，等于光速的平方与其质量之积，这里所说的总能量，不是单指物体的动能、核能或其他哪一种能量，而是物体所具有的各种能量的总和．
(2)质能方程的本质
①质量或能量是物质的属性之一，决不能把物质和它们的某一属性(质量和能量)等同起来；
②质能方程揭示了质量和能量的不可分割性，方程建立了这两个属性在数值上的关系，这两个量分别遵守质量守恒和能量守恒，质量和能量在数值上的联系决不等于这两个量可以相互转化．
命题视角1　对爱因斯坦质能方程的理解
　下列说法中，正确的是(　　)
A．爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是能量，它们之间可以相互转化
B．由E＝mc2可知，能量与质量之间存在着正比关系，可以用物体质量作为它所蕴藏的能量的量度
C．核反应中发现的“质量亏损”是消失的质量转变为能量
D．因为在核反应中能产生能量，有质量的转化，所以系统只有质量数守恒，系统的总能量和总质量并不守恒
[解析]　E＝mc2说明能量和质量之间存在着联系，即能量与质量之间存在着正比关系，但并不说明能量和质量之间存在相互转化的关系，故A错误，B正确；核反应中的“质量亏损”并不是质量消失，实际上是由静止的质量变成运动的质量，并不是质量转变成能量，故C错误；在核反应中，质量守恒，能量也守恒，在核反应前后只是能量的存在方式不同，总能量不变，在核反应前后只是物质由静质量变成动质量，故D错误．
[答案]　B
命题视角2　对于核能的计算
　H的质量是3.016 050 u，质子的质量是1.007 277 u，中子的质量是1.008 665 u．求：(质量亏损1 u相当于释放931.5 MeV的能量)
(1)一个质子和两个中子结合为氚核时，是吸收还是放出能量？该能量为多少？
(2)氚核的结合能和比结合能各是多少？
[解析]　(1)一个质子和两个中子结合成氚核的反应方程式是H＋2n→H，反应前各核子总质量为
mp＋2mn＝(1.007 277＋2×1.008 665)u＝3.024 607 u，
反应后新核的质量为mH＝3.016 050 u，
质量亏损为
Δm＝(3.016 050－3.024 607)u＝－0.008 557 u.
因反应前的总质量大于反应后的总质量，故此核反应放出能量．
释放的核能为ΔE＝0.008 557×931.5 MeV≈7.97 MeV.　
(2)氚核的结合能即为ΔE＝7.97 MeV，
它的比结合能为≈2.66 MeV.
[答案]　(1)放出能量，能量为7.97 MeV
(2)7.97 MeV　2.66 MeV

核能的计算方法
1．根据质量亏损计算
(1)根据核反应方程：计算核反应前和核反应后的质量亏损Δm.
(2)根据爱因斯坦质能方程E＝mc2或ΔE＝Δmc2计算核能．
2．利用原子质量单位u和电子伏特间的关系计算
(1)明确原子质量单位u和电子伏特间的关系：
因为1 u＝1.660 6×10－27 kg
则E＝mc2＝1.660 6×10－27×(2.997 9×108)2 J≈1.492 4×10－10 J.
又1 eV＝1.602 2×10－19 J
则E＝1.492 4×10－10 J＝931.5 MeV.
(2)根据(1)原子质量单位(u)相当于931.5 MeV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.
3．利用比结合能来计算核能
原子核的结合能＝核子的比结合能×核子数．核反应中反应前系统内所有原子核的总结合能与反应后生成的所有新核的总结合能之差，就是该次核反应所释放(或吸收)的核能．
【通关练习】
1．(多选)关于质能方程，下列说法中正确的是(　　)
A．质量减小，能量就会增加，在一定条件下质量转化为能量
B．物体获得一定的能量，它的质量也相应增加一定值
C．物体一定有质量，但不一定有能量，所以质能方程仅是某种特殊条件下的数量关系
D．一定量的质量总是与一定量的能量相联系
解析：选BD．质能方程E＝mc2表明一定量的质量与一定量的能量是相互联系的，当物体获得一定的能量，即能量增加某一定值时，它的质量也相应增加一定值，并可根据ΔE＝Δmc2进行计算，所以B、D正确．
2．氘核和氚核反应时的核反应方程为H＋H→He＋n已知H的比结合能是2.78 MeV，H的比结合能是1.09 MeV，He的比结合能是7.03 MeV，试计算核反应时释放的能量．
解析：反应前氘核和氚核的总结合能
E1＝(1.09×2＋2.78×3)MeV＝10.52 MeV.
反应后生成的氦核的结合能
E2＝7.03×4 MeV＝28.12 MeV.
由于单个核子无结合能，所以反应过程释放出的能量
ΔE＝E2－E1＝(28.12－10.52)MeV＝17.6 MeV.
答案：17.6 MeV
[随堂检测]
1．科学研究表明，自然界存在四种基本相互作用．我们知道分子之间也存在相互作用的引力和斥力，那么分子力实质上属于(　　)
A．引力相互作用
B．电磁相互作用
C．强相互作用和弱相互作用的共同作用
D．四种基本相互作用的共同作用
解析：选B．分子力作用范围约在10－10 m数量级上，强相互作用和弱相互作用都是短程力，作用范围在10－15 m和10－18 m之内，在这个距离上分子力不存在．在分子力作用范围内引力相互作用和电磁相互作用都存在，但由于电磁力远大于万有引力，引力相互作用可以忽略不计，因此分子力本质上属于电磁相互作用．
2．(多选)不同原子核的比结合能是不同的，中等质量原子核的比结合能最大，轻核和重核的比结合能都比中等质量的原子核要小，由此，可以确定，下列核反应能释放大量核能的是(　　)
A．中等质量的原子核结合成质量较大的重核
B．质量较大的重核分裂成中等质量的原子核
C．中等质量的原子核分裂成质量较小的轻核
D．质量较小的轻核结合成中等质量的原子核
解析：选BD．两个中等质量的核结合成重核的过程，核子的比结合能减少，整个过程将要吸收能量，故A选项错误；质量较大的重核分裂成中等质量的原子核，是上述过程的逆过程，显然是放出能量的，B项正确；根据同样的方法，可知C项错误，D项正确．
3.如图所示是原子核的平均核子质量A与原子序数Z的关系图象，下列说法正确的是(　　)
A．若D、E能结合成F，结合过程一定要释放能量
B．若D、E能结合成F，结合过程一定要吸收能量
C．若C、B能结合成A，结合过程一定要释放能量
D．若F、C能结合成B，结合过程一定要释放能量
解析：选A．D、E平均核子质量大于F平均核子质量，D、E结合成F，出现质量亏损，要释放能量，A对，B错；C、B结合成A，F、C结合成B都是质量增加，结合过程要吸收能量，C、D错．
4．质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3，真空中光速为c，当质子和中子结合成氘核时，放出的能量是(　　)
A．m3c2　　　　　　　　　　 B．(m1＋m2)c2
C．(m3－m2－m1)c2 D．(m1＋m2－m3)c2
解析：选D．质子和中子结合成原子核氘核时，总质量减小了，即质量亏损Δm＝m1＋m2－m3.依据质能方程可知，放出的能量为ΔE＝Δmc2＝(m1＋m2－m3)c2.
5．镭核Ra发生衰变放出一个粒子变为氡核Rn，已知镭核226质量为226.025 4 u，氡核222质量为222.016 3 u，放出粒子质量为4.002 6 u.
(1)写出核反应方程；
(2)求镭核衰变放出的能量；
(3)若衰变放出的能量均转变为氡核和放出的粒子的动能，求放出粒子的动能．
解析：(1)核反应(衰变)方程为Ra→Rn＋He.
(2)镭核衰变放出的能量为ΔE＝(226.025 4－4.002 6－222.016 3)×931.5 MeV≈6.05 MeV.
(3)设镭核衰变前静止，镭核衰变时动量守恒，则由动量守恒定律可得mRnvRn－mαvα＝0①
又根据衰变放出的能量转变为氡核和α粒子的动能，则
ΔE＝mRnv＋mαv②
由①②可得
Eα＝×ΔE＝×6.05 MeV≈5.94 MeV.
则放出粒子的动能为5.94 MeV.
答案：(1)Ra→Rn＋He　(2)6.05 MeV
(3)5.94 MeV
[课时作业]
一、单项选择题
1．对原子核的组成，下列说法正确的是(　　)
A．核力可使一些中子组成原子核
B．核力可使非常多的质子组成原子核
C．不存在只有质子的原子核
D．质量较大的原子核内一定有中子
解析：选D．由于原子核带正电，不存在只有中子的原子核，但核力也不能把非常多的质子聚集在一起组成原子核，原因是核力是短程力，质子之间还存在“长程力”——库仑力，A、B错误；自然界中存在只有一个质子的原子核，如H，C错误；较大质量的原子核内只有存在一些中子，才能削弱库仑力，维系原子核的稳定，故D正确．
2．对于爱因斯坦提出的质能方程E＝mc2，下列说法中不正确的是(　　)
A．E＝mc2表明物体具有的能量与其质量成正比
B．根据ΔE＝Δmc2可以计算核反应中释放的核能
C．一个中子和一个质子结合成氘核时，释放出核能，表明此过程中出现了质量亏损
D．E＝mc2中的E是发生核反应中释放的核能
解析：选D．E＝mc2中的E表示物体具有的总能量，m表示物体的质量，故A说法正确；ΔE＝Δmc2表示的意义是当物体的能量增加或减少ΔE时，它的质量也会相应地增加或减少Δm，故B说法正确；只有在出现质量亏损时，才能释放核能，故C说法正确，所以选D．
3．一个铍原子核(Be)从最靠近核的K层电子轨道上俘获一个电子后发生衰变，生成一个锂核(Li)，并放出一个不带电的质量接近零的中微子νe(质量不计)，人们把这种衰变叫铍核的EC衰变，核反应方程为：Be＋e→Li＋νe，已知一个铍原子质量为m1，一个锂原子质量为m2，一个电子质量为me，质量单位采用kg，光速为c，则一个铍原子核发生上述核反应释放的能量为(　　)
A．(m1－m2)c2　　　　　 B．(m1＋me＋m2)c2
C．(m1＋me－m2)c2 D．(m2－m1－me)c2
解析：选A．铍原子核质量为m1－4me，锂原子核质量为m2－3me，核反应中质量亏损为Δm＝(m1－4me＋me)－(m2－3me)＝m1－m2，由质能方程得ΔE＝Δmc2＝(m1－m2)c2，正确选项为A．
4．(2017·佛山高二检测)某核反应方程为H＋H→He＋X.已知H的质量为2.013 6 u，H的质量为3.018 0 u，He的质量为4.002 6 u，X的质量为1.008 7 u，则下列说法中正确的是(　　)
A．X是质子，该反应释放能量
B．X是中子，该反应释放能量
C．X是质子，该反应吸收能量
D．X是中子，该反应吸收能量
解析：选B．由题目所给核反应方程式，根据核反应过程质量数、电荷数守恒规律，可得H＋H→He＋X，X为中子，在该反应发生前反应物的总质量m1＝2.013 6 u＋3.018 0 u＝5.031 6 u，反应后产物总质量 m2＝4.002 6 u＋1.008 7 u＝5.011 3 u．总质量减少，出现了质量亏损．根据爱因斯坦的质能方程可知该反应释放能量，故B正确．
5．(2017·济宁高二检测)当两个中子和两个质子结合成一个α粒子时，放出28.30 MeV的能量，当三个α粒子结合成一个碳核时，放出7.26 MeV的能量，则当6个中子和6个质子结合成一个碳核时，释放的能量为(　　)
A．21.04 MeV B．35.56 MeV
C．77.64 MeV D．92.16 MeV
解析：选D．6个中子和6个质子可结合成3个α粒子，放出能量3×28.30 MeV＝84.9 MeV，3个α粒子再结合成一个碳核，放出7.26 MeV能量，故6个中子和6个质子结合成一个碳核时，释放能量为84.9 MeV＋7.26 MeV＝92.16 MeV.
6．一个质子和一个中子发生核反应结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子．已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c.下列说法正确的是(　　)
A．核反应方程是H＋n→H＋γ
B．该反应中的质量亏损Δm＝m1＋m2－m3
C．辐射出的γ光子的能量E＝(m3－m1－m2)c
D．γ光子的波长λ＝
解析：选B．此核反应的核反应方程为H＋n→H＋γ，A错；由质能方程，γ光子的能量为E＝(m1＋m2－m3)c2，C错；由E＝h知，波长λ＝，D错．故B对．
7.如图所示是描述原子核核子的平均质量m　与原子序数Z的关系曲线，由图可知下列说法正确的是(　　)
A．将原子核A分解为原子核B、C可能吸收能量
B．将原子核D、E结合成原子核F可能吸收能量
C．将原子核A分解为原子核B、F一定释放能量
D．将原子核F、C结合成原子核B一定释放能量
解析：选C．因B、C核子平均质量小于A的核子平均质量，故A分解为B、C时，出现质量亏损，故放出核能，故A错误；同理可得B、D错误，C正确．
二、多项选择题
8．关于原子核的结合能，下列说法正确的是(　　)
A．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量
B．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能
C．铯原子核(Cs)的结合能小于铅原子核(Pb)的结合能
D．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能
解析：选ABC．原子核分解成自由核子时，需要的最小能量就是原子核的结合能，选项A正确；重核衰变时释放能量，衰变产物更稳定，即衰变产物的比结合能更大，衰变前后核子数不变，所以衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，选项B正确；铯核的核子数比铅核的核子数少，其结合能也小，选项C正确；自由核子组成原子核时，需放出能量，因此质量亏损产生的能量小于原子核的结合能，选项D错误．
9．中子和质子结合成氘核时，质量亏损为Δm，相应的能量ΔE＝Δmc2＝2.2 MeV是氘核的结合能．下列说法正确的是(　　)
A．用能量小于2.2 MeV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
B．用能量等于2.2 MeV 的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零
C．用能量大于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零
D．用能量大于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和不为零
解析：选AD．氘核分解为一个质子和一个中子时，所需吸收的能量不能小于其结合能2.2 MeV，故A对；光子照射氘核时，光子和氘核组成的系统总动量不为零，由动量守恒定律得，光子被氘核吸收后，分解成的质子和中子的总动量不为零，故总动能也不为零，所以把氘核分解为质子和中子所需的能量应大于2.2 MeV，故D对，B、C错．
10．(2016·高考全国卷丙)一静止的铝原子核Al俘获一速度为1.0×107 m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核Si，下列说法正确的是(　　)
A．核反应方程为p＋Al→Si
B．核反应过程中系统动量守恒
C．核反应过程中系统能量不守恒
D．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和
E．硅原子核速度的数量级为105 m/s，方向与质子初速度的方向一致
解析：选ABE.核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，A项正确；微观粒子相互作用过程中，满足动量守恒定律，B项正确；题述核反应过程属于“二合一”形式的完全非弹性碰撞，机械能有损失，但对于封闭的系统，能量仍然守恒，C项错误；核反应过程中的机械能有损失，故存在质量亏损现象，D项错误；硅原子质量约是质子质量的28倍，由动量守恒定律知，m0v0＝28m0v，所以硅原子核速度数量级为105 m/s，方向与质子初速度的方向一致，E项正确．
三、非选择题
11．(2017·辽宁鞍山检测)已知氮核质量mN＝14.007 53 u，氧核质量mO＝17.004 54 u，氦核质量mHe＝4.003 87 u，质子质量mH＝1.008 15 u，试判断核反应：N＋He―→O＋H是吸能反应，还是放能反应？能量变化多少？
解析：反应前总质量mN＋mHe＝18.011 40 u
反应后总质量mO＋mH＝18.012 69 u
因为反应中质量增加，所以此反应为吸能反应，所吸能量为ΔE＝Δmc2＝[(mO＋mH)－(mN＋mHe)]c2≈(18.012 69－18.011 40)×931.5 MeV＝1.2 MeV.
答案：吸能反应　能量变化量为1.2 MeV
12．已知镭核Ra、氡核Rn、氦核He的质量分别是226.025 4 u、222.016 3 u、4.002 6 u．求在Ra的α衰变Ra→Rn＋He中放出的能量是多少焦耳？如果这些能量都以核的动能形式释放出来，放出的粒子的速度多大？(已知1 u＝1.66×10－27 kg)
解析：衰变后质量亏损为Δm＝226.025 4 u－(222.016 3 u＋4.002 6 u)＝0.006 5 u
放出的能量为ΔE＝0.006 5×931.5 MeV≈6.05 MeV≈9.68×10－13 J．设α粒子的质量为m，速度为v，Rn的质量为M，速度为v1，由动量和能量守恒有
mv＝Mv1，mv2＋Mv＝ΔE
所以v＝ ＝ m/s≈1.69×107 m/s.
答案：9.68×10－13 J　1.69×107 m/s