核力与核能教学PPT课件.ppt

4-1核力与核能原子核的组成中子质子统称核子UHeH114223592XAZ(核)电荷数质量数10--15m,只相当原子半径的万分之一。在这么小的空间里带正电的质子与质子间的库仑斥力是很大,万有引力太小,只有库仑力的10-36。而通常原子核是稳定的,于是核内还应有另一种力把各种核子紧紧拉在一起,此力称为核力。核力mpmp库仑力库仑力万有引力万有引力核力核子靠什么力结合成原子核?核力:?2、核力:2).核力是短程力。约在10-15m量级时起作用,×10-15m时为引力,距离为10×10-15m时核力几乎消失,×10-15m时为斥力。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。对给定的相对运动状态,核力与核子电荷无关。要真正了解核子间的相互作用还要考虑核子的组成物——夸克的相互作用。1).核力是四种相互作用中的强相互作用(强力)的一种表现。).核素:质子数和中子数称核素核素图除核力外原子核内还存在弱相互作用(弱力)弱力是引起中子-质子转变的原因弱相互作用也是短程力,力程比强力更短,为10-18m,作用强度则比电磁力小。2)稳定的轻核(原子序数小于20)的质子数和中子数有何特点?你能分析其中的原因吗?核(原子序数轻小于20)的质子数和中子数大致相等;对轻核而言,核子数量相对较小,核子间距处于核力作用范围之内,由于核力远大于电磁力,即使质子和中子成对出现,强大的核力也可以将核子紧紧地束缚在原子核的范围之内,形成稳定的原子核。3).稳定的重核(原子序数大于20)的质子数和中子数有何特点?你能分析其中的原因吗?重核(原子序数大于20)的质子数小于中子数;对于重核而言,核子数量大,核子间距也大,由于核力的饱和性,核力会因为核子间距的变大而大幅度减小,甚至小于电磁力。如果质子和中子再成对出现,原子核不稳定;如果只增加中子,由于中子之间不存在库仑力,但有相互吸引的核力,所以有助于维系原子核的稳定,所以重核内中子数会明显大于质子数。4)由于核力的作用范围是有限的,如果继续增大原子核,一些核子间的距离会大到其间根本没有核力的作用,这时即使再增加中子也无济于事,这样的核必然是不稳定的。在宇宙演化的进程中,各种粒子有机会进行各种组合,但那些不稳定的组合很快就瓦解了,只有200多种稳定的原子核长久地留了下来。现在观察到的天然放射性元素,则正在瓦解之中。