1、3核力与结合能核力与结合能 学习目标：学习目标：1物理观念物理观念知道四种基本相互作用与核力的特点知道四种基本相互作用与核力的特点，了解结合能、比了解结合能、比 结合能和质量亏损的基本观念和相关实验。结合能和质量亏损的基本观念和相关实验。2科学思维科学思维理解核力是短程力理解核力是短程力，掌握掌握 比结合能和质量亏损比结合能和质量亏损，能用质能方程进行计算能用质能方程进行计算，提高分析提高分析、解决问题的能力解决问题的能力。3科科 学探究学探究通过教材上的通过教材上的科学推理科学推理，掌握其实质掌握其实质，培养科学培养科学推理推理的能力。的能力。4.科学态度与科学态度与 责任责任学习科学家们严
2、谨的科学态度学习科学家们严谨的科学态度，坚持实事求是坚持实事求是，培养学习、探索科学的兴趣和责培养学习、探索科学的兴趣和责 任。任。 阅读本节教材阅读本节教材，回答第回答第 115 页页“问题问题”并梳理必要的知识点并梳理必要的知识点。 教材教材 P115“问题问题”提示提示：原子核内核子之间存在一种很强的相互作用原子核内核子之间存在一种很强的相互作用，叫强相互作叫强相互作 用用，克服质子间的斥力克服质子间的斥力，把质子紧紧地束缚在一起。把质子紧紧地束缚在一起。 一、核力与四种基本相互作用一、核力与四种基本相互作用 1强相互作用强相互作用 (1)定义：原子核中的核子之间存在一种定义：原子核中的
3、核子之间存在一种很强很强的相互作用的相互作用，即存在一种即存在一种核力核力，它使它使 得核子紧密地结合在一起得核子紧密地结合在一起，形成稳定的原子核形成稳定的原子核，这种作用称为这种作用称为强相互作用强相互作用。 (2)特点：特点： 核力是核力是强相互作用强相互作用的一种表现的一种表现，在原子核内在原子核内，核力比库仑力大得多核力比库仑力大得多。 是短程力是短程力，作用范围只有约作用范围只有约 10 15 m。 2弱相互作用弱相互作用 (1)定义定义：在某些放射现象中起作用的还有另一种基本相互作用在某些放射现象中起作用的还有另一种基本相互作用，称为弱相互作用称为弱相互作用。 (2)也是短程力也
4、是短程力，作用范围只有作用范围只有 10 18 m。 3四种基本相互作用四种基本相互作用 说明说明：强相互作用是短程力强相互作用是短程力，每个核子只跟相邻的核子发生作用每个核子只跟相邻的核子发生作用，也叫核力的饱和也叫核力的饱和 性。性。 二、结合能和质量亏损二、结合能和质量亏损 1结合能结合能 原子核是原子核是核子核子凭借核力结合在一起构成的凭借核力结合在一起构成的，要把它们分开要把它们分开，也需要也需要能量能量，这就是原这就是原 子核的结合能子核的结合能。 2比结合能比结合能 原子核的结合能与原子核的结合能与核子数核子数之比之比，称作比结合能称作比结合能，也叫也叫平均平均结合能结合能。比结
5、合能越大比结合能越大， 表示原子核中核子结合得越表示原子核中核子结合得越牢固牢固，原子核越原子核越稳定稳定。中等大小中等大小的核的比结合能最大的核的比结合能最大，最稳最稳 定定。 3质能方程质能方程 物体的能量与它们质量的关系是：物体的能量与它们质量的关系是：Emc2。 4质量亏损质量亏损 原子核的质量原子核的质量小于小于组成它的核子的质量之和的现象组成它的核子的质量之和的现象。 注意：注意：原子核的核子结合成原子核释放的能量与把它们分开需要的能量相等。原子核的核子结合成原子核释放的能量与把它们分开需要的能量相等。 1思考判断思考判断(正确的打正确的打“”“”，错误的打错误的打“”“”) (1
6、)核力是强相互作用核力是强相互作用，在任何情况下都比库仑力大在任何情况下都比库仑力大。() (2)弱相互作用是引起原子核弱相互作用是引起原子核衰变的原因衰变的原因。() (3)比结合能越大比结合能越大，原子核越稳定原子核越稳定。() (4)质能方程质能方程 Emc2表明了质量与能量间的一种对应关系表明了质量与能量间的一种对应关系。() 2(多选多选)对核力的认识对核力的认识，下列说法正确的是下列说法正确的是() A任何核子之间均存在核力任何核子之间均存在核力 B每个核子只跟邻近的核子发生核力作用每个核子只跟邻近的核子发生核力作用 C核力只存在于质子之间核力只存在于质子之间 D核力只发生在相距核
7、力只发生在相距 1.510 15 m 的核子之间的核子之间，大于大于 0.810 15 m 为吸引力为吸引力，而而 小于小于 0.810 15 m 为斥力为斥力 BD由核力的特点知道由核力的特点知道，只有相距只有相距 1.510 15 m 之内的核子之间存在核力之内的核子之间存在核力，核力核力 发生在核子之间发生在核子之间，B、D 正确。正确。 3(多选多选)下列关于结合能和比结合能的说法中下列关于结合能和比结合能的说法中， ，正确的有正确的有() A核子结合成原子核时放出能量核子结合成原子核时放出能量 B原子核拆解成核子时要吸收能量原子核拆解成核子时要吸收能量 C比结合能越大的原子核越稳定比
8、结合能越大的原子核越稳定，因此它的结合能也一定越大因此它的结合能也一定越大 D重核与中等质量原子核相比较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重核的结合能和比结合能都大 AB核子结合成原子核要放出能量核子结合成原子核要放出能量，原子核拆解成核子要吸收能量原子核拆解成核子要吸收能量，A、B 正确正确； 比结合能越大的原子核越稳定比结合能越大的原子核越稳定，但比结合能越大的原子核但比结合能越大的原子核，其结合能不一定大其结合能不一定大，例如中例如中 等质量原子核的比结合能比重核大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但由于核子数比重核少，其结合能比重核反而小其结合能比
9、重核反而小， C、D 错误。错误。 四种基本相互作用及核四种基本相互作用及核 力的性质力的性质 如图所示是稳定核的质子数与中子数的关系。如图所示是稳定核的质子数与中子数的关系。 实线为中子数与质子数相等的情况实线为中子数与质子数相等的情况， 而实际上稳定的原子核质子数与中子数关系是而实际上稳定的原子核质子数与中子数关系是 另一条线。另一条线。(其中其中 Z 表表示示质子数质子数，N 表表示示中子数中子数) 稳定核的质子数与中子数的关系稳定核的质子数与中子数的关系 试探究：试探究：(1)在原子核较轻时与较重时有什么区别？在原子核较轻时与较重时有什么区别？ (2)为什么会出现这种现象？为什么会出现
10、这种现象？ 提示：提示：(1)原子核较轻时中子数与质子数大致相等原子核较轻时中子数与质子数大致相等，而较重时中子数明显多于质子而较重时中子数明显多于质子 数。数。 (2)核力是短程力核力是短程力，且有饱和性且有饱和性，较重的原子核中子数比质子数多能较重的原子核中子数比质子数多能，维持稳定。维持稳定。 太大的原子核也不稳定太大的原子核也不稳定，在宇宙演化过程中只有在宇宙演化过程中只有 200 多种稳定的原子核保留了下来。多种稳定的原子核保留了下来。 1四种基本相互作用在不同尺度上发挥作用四种基本相互作用在不同尺度上发挥作用 (1)引力相互作用：引力主要在宏观和宏观尺度上引力相互作用：引力主要在宏
11、观和宏观尺度上“独领风骚独领风骚”。是引力使行星绕是引力使行星绕 着恒星转着恒星转，并且联系着星系团并且联系着星系团，决定着宇宙的现状决定着宇宙的现状。万有引力是长程力万有引力是长程力。 (2)电磁相互作用：电磁力在原子核外电磁相互作用：电磁力在原子核外，电磁力使电子不脱离原子核而形成原子电磁力使电子不脱离原子核而形成原子， 使原子结合成分子使原子结合成分子，使分子结合成液体和固体使分子结合成液体和固体。 (3)强力：即强相互作用强力：即强相互作用，在原子核内在原子核内，强力将核子束缚在一起强力将核子束缚在一起，强力是短程力强力是短程力。 (4)弱相互作用弱相互作用：弱相互作用是引起原子核弱相
12、互作用是引起原子核衰变的原因衰变的原因，即引起中子即引起中子质子转变的质子转变的 原因原因。弱相互作用也是短程力弱相互作用也是短程力，其力程比强力更短其力程比强力更短，为为 10 18 m，作用强度则比电磁力作用强度则比电磁力 小小。 2核力的性质核力的性质 (1)核力是四种相互作用中的强相互作用核力是四种相互作用中的强相互作用(强力强力)的一种表现的一种表现。 (2)核力是短程力核力是短程力。 约在约在 10 15 m 数量级时起作用数量级时起作用， 距离大于距离大于 0.810 15 m 时为引力时为引力， 距离小于距离小于 0.810 15 m 时为斥力时为斥力，距离为距离为 1010
13、15 m 时核力几乎消失时核力几乎消失。 (3)核力具有饱和性核力具有饱和性。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，而不是与核内所而不是与核内所 有核子发生作用有核子发生作用。 (4)核力具有电荷无关性核力具有电荷无关性。核力与核子电荷无关核力与核子电荷无关。 3原子核中质子与中子的比例关系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但对于较重的原子核，其中子数大于其中子数大于 质子数质子数，越重的原子核越重的原子核，两者相差越多两者相差越多。 (2)形成原因：形成原因： 若质子
14、与中子成对地人工构建原子核若质子与中子成对地人工构建原子核，随原子核的增大随原子核的增大，核子间的距离增大核子间的距离增大，核核 力和电磁力都会减小力和电磁力都会减小，但核力减小得更快但核力减小得更快。所以当原子核增大到一定程度时所以当原子核增大到一定程度时，相距较远相距较远 的质子间的核力不足以平衡它们之间的库仑力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这个原子核就不稳定了。 若只增加中子若只增加中子，因为中子与其他核子没有库仑斥力因为中子与其他核子没有库仑斥力，但有相互吸引的核力但有相互吸引的核力，所以所以 有助于维系原子核的稳定有助于维系原子核的稳定，所以稳定的重原
15、子核中子数要比质子数多所以稳定的重原子核中子数要比质子数多。 由于核力的作用范围是有限的由于核力的作用范围是有限的，以及核力的饱和性以及核力的饱和性，若再增大原子核若再增大原子核，一些核子一些核子 间的距离会大到其间根本没有核力的作用间的距离会大到其间根本没有核力的作用，这时候再增加中子这时候再增加中子，形成的核也一定是不稳形成的核也一定是不稳 定的定的。 【例【例 1】关于原子核中质子和中子的说法关于原子核中质子和中子的说法，正确的是正确的是() A原子核中质子数和中子数一定相等原子核中质子数和中子数一定相等 B稳定的重原子核里稳定的重原子核里，质子数比中子数多质子数比中子数多 C原子核都是
16、非常稳定的原子核都是非常稳定的 D由于核力的作用范围是有限的由于核力的作用范围是有限的，核力具有饱和性核力具有饱和性， ，不可能无节制地增大原子核不可能无节制地增大原子核 而仍稳定存在而仍稳定存在 思路点拨：思路点拨：(1)核力是短程力且有饱和性。核力是短程力且有饱和性。 (2)稳定的重原子核里中子数比质子数多。稳定的重原子核里中子数比质子数多。 D由稳定核的质子数与中子数的关系图像可知由稳定核的质子数与中子数的关系图像可知， 质量越大的原子核内中子数比质质量越大的原子核内中子数比质 子数多得越多子数多得越多，故故 A、B 错误；由核力作用特点可知错误；由核力作用特点可知，核子数越多的原子核越
17、不稳定核子数越多的原子核越不稳定， 故故 C 错误错误，D 正确。正确。 (1)核力是强相互作用力核力是强相互作用力，只存在于相邻核子之间只存在于相邻核子之间。 (2)核力的存在与核子是否带电及电性无关核力的存在与核子是否带电及电性无关。 (3)原子核的稳定性与核力和库仑力的大小关系有关原子核的稳定性与核力和库仑力的大小关系有关。 跟进训练跟进训练 1(多选多选)对原子核的组成对原子核的组成，下列说法正确的是下列说法正确的是( ) A核力可使一些中子组成原子核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核力可使非常多的质子组成原子核 C自然界中存在只有质子的原子核自然界中存在只
18、有质子的原子核 D质量较大的原子核内一定有中子质量较大的原子核内一定有中子 CD由于原子核带正电由于原子核带正电，不存在只有中子的原子核不存在只有中子的原子核，但核力也不能把非常多的质但核力也不能把非常多的质 子聚集在一起组成原子核子聚集在一起组成原子核，原因是核力是短程力原因是核力是短程力，质子之间还存在质子之间还存在“长程力长程力”库仑库仑 力力，A、B 错误错误；自然界中存在只有一个质子的原子核自然界中存在只有一个质子的原子核，如如 1 1 1 1H， ，C 正确正确；较大质量的原较大质量的原 子核内只有存在一些中子子核内只有存在一些中子，才能削弱库仑力才能削弱库仑力，维系原子核的稳定维
19、系原子核的稳定，D 正确。正确。 结合能与质量亏损结合能与质量亏损 如图是描述原子核核子的平均质量如图是描述原子核核子的平均质量 m 与原子序数与原子序数 Z 的关系曲线。的关系曲线。 试探究：试探究：(1)由图可以看出哪一段的平均质量最小？这说明了什么？由图可以看出哪一段的平均质量最小？这说明了什么？ (2)若若 A、B 结合成结合成 C，D、E 结合成结合成 F 分别放出能量还是吸收能量？分别放出能量还是吸收能量？ 提示：提示：(1)由图看出原子序数由图看出原子序数 Z 较为中间的部分平均质量较为中间的部分平均质量 m 小。这说明原子序数小。这说明原子序数 Z 较为中间的部分平均结合能小。
20、较为中间的部分平均结合能小。 (2)若若 A、B 结合成结合成 C 则放出能量；则放出能量；D、E 结合成结合成 F 也是放出能量。也是放出能量。 1结合能结合能 (1)比结合能曲线比结合能曲线 不同原子核的比结合能随质量数变化的图线如图所示不同原子核的比结合能随质量数变化的图线如图所示。 从图中可看出从图中可看出，中等质量原子核的比结合能最大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轻核和重核的比结合能都比中等 质量的原子核要小质量的原子核要小。 (2)比结合能与原子核稳定的关系比结合能与原子核稳定的关系 1比结合能的大小能够反映原子核的稳定程度 比结合能的大小能够反映原子核
21、的稳定程度， 比结合能越大比结合能越大， 原子核就越难拆开原子核就越难拆开， 表示该原子核就越稳定表示该原子核就越稳定。 2核子数较小的轻核与核子数较大的重核 核子数较小的轻核与核子数较大的重核，比结合能都比较小比结合能都比较小，表示原子核不太稳表示原子核不太稳 定；中等核子数的原子核定；中等核子数的原子核，比结合能较大比结合能较大，表示原子核较稳定表示原子核较稳定。 3当比结合能较小的原子核转化成比结合能较大的原子核时 当比结合能较小的原子核转化成比结合能较大的原子核时，就可能释放核能就可能释放核能。例例 如如，一个核子数较大的重核分裂成两个核子数小一些的核一个核子数较大的重核分裂成两个核子
22、数小一些的核，或者两个核子数很小的轻核或者两个核子数很小的轻核 结合成一个核子数大一些的核结合成一个核子数大一些的核，都能释放出巨大的核能都能释放出巨大的核能。 2 2质能方程与核能的计算质能方程与核能的计算 (1)对质能方程和质量亏损的理解对质能方程和质量亏损的理解 1质能方程 质能方程 质能方程质能方程：爱因斯坦的相对论指出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物体的能量和质量之间存在着密切的联系，其其 关系是关系是 Emc2。 2质量亏损 质量亏损 质量亏损质量亏损，并不是质量消失并不是质量消失，减少的质量在核子结合成核的过程中以能量的形式辐减少的质量在核子结合成核的
23、过程中以能量的形式辐 射出去了射出去了。物体质量增加物体质量增加，则总能量随之增加则总能量随之增加；质量减少质量减少，总能量也随之减少总能量也随之减少，这时质这时质 能方程也写为能方程也写为Emc2。 (2)核能的计算方法核能的计算方法 1根据质量亏损计算 根据质量亏损计算 a.a.根据核反应方程根据核反应方程，计算核反应前后的质量亏损计算核反应前后的质量亏损m。 b.b.根据爱因斯坦质能方程根据爱因斯坦质能方程Emc2计算核能计算核能。 其中其中m 的单位是千克的单位是千克，E 的单位是焦耳的单位是焦耳。 2利用原子质量单位 利用原子质量单位 u 和电子伏特计算和电子伏特计算 根据根据 1u
24、931.5 MeV 的能量的能量， 用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位数乘用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位数乘 以以 931.5 MeV，即即Em931.5 MeV。其中其中m 的单位是的单位是 u，E 的单位是的单位是 MeV。 【例例2】 取质子的质取质子的质量量mp1.672 610 27 kg， 中子的质中子的质量量mn1.674 910 27 kg， 粒子的质量粒子的质量 m6.646 710 27 kg，光速光速 c3.0108m/s。请计算请计算粒子的结合能粒子的结合能。(计计 算结果保留两位有效数字算结果保留两位有效数字) 思路点拨：思路点拨：(1)根据质量关
25、系求出根据质量关系求出，亏损的质量亏损的质量m。 (2)据爱因斯坦质能方程据爱因斯坦质能方程Emc2求得结合能。求得结合能。 解析解析组成组成粒子的核子与粒子的核子与粒子的质量差粒子的质量差 m(2mp2mn)m 结合能结合能Emc2 代入数据得代入数据得E4.310 12 J。 答案答案 4.310 12 J 核能的两种单位核能的两种单位 (1)若以若以 kg 为质量亏损为质量亏损m 的单位的单位，则计算时应用公式则计算时应用公式Emc2。 (2)若以原子单位若以原子单位“u”为质量亏损单位为质量亏损单位，则则 Em931.5 MeV。 (3)两种方法计算的核能的单位分别为两种方法计算的核能
26、的单位分别为“J”和和“MeV”，1 MeV11061.610 19 J1.610 13 J。 跟进训练跟进训练 2(多选多选)对公式对公式Emc2的理解正确的是的理解正确的是() A如果物体的能量减少了如果物体的能量减少了E，它的质量也一定相应减少它的质量也一定相应减少m B如果物体的质量增加了如果物体的质量增加了m，它的能量也一定相应增加它的能量也一定相应增加mc2 Cm 是某原子核在衰变过程中增加的质量是某原子核在衰变过程中增加的质量 D在把核子结合成原子核时在把核子结合成原子核时，若放出的能量是若放出的能量是E， ，则这些核子与组成的原子核的则这些核子与组成的原子核的 质量之差就是质量
27、之差就是m ABD一定质量对应于一定的能量一定质量对应于一定的能量，物体的能量减少了物体的能量减少了E，它的质量也一定相应它的质量也一定相应 减少减少m，即发生质量亏损即发生质量亏损，故选项故选项 A、D 正确正确；如果物体的质量增加了如果物体的质量增加了m，它的能量它的能量 也一定相应增加也一定相应增加mc2，故选项故选项 B 正确；某原子核在衰变时正确；某原子核在衰变时，一定发生质量亏损一定发生质量亏损，故选故选 项项 C 错误。错误。 3关于原子核的结合能关于原子核的结合能，下列说法正确的是下列说法正确的是( ) A原子核的比结合能等于将其完全分解成自由核子所需能量的最小值原子核的比结合
28、能等于将其完全分解成自由核子所需能量的最小值 B原子核衰变成原子核衰变成粒子和另一原子核粒子和另一原子核，并释放出能量并释放出能量，衰变产物的结合能之和一衰变产物的结合能之和一 定小于原来原子核的结合能定小于原来原子核的结合能 C铯原子核铯原子核(13355Cs)的结合能小于铅原子核的结合能小于铅原子核(20882Pb)的结合能的结合能 D比结合能越大比结合能越大，原子核越不稳定原子核越不稳定 C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，故故 A 错误；错误； 原子核衰变成原子核衰变成粒子和另一原子核粒子和另一原子核，要释放能
29、量要释放能量，衰变产物的结合能之和一定大于原来衰变产物的结合能之和一定大于原来 原子核的结合能原子核的结合能，故故 B 错误错误；铯原子核铯原子核(13355Cs)的比结合能与铅原子核的比结合能与铅原子核(20882Pb)的比结合能的比结合能 差不多差不多，而铯原子核而铯原子核(13355Cs)的核子数小于铅原子核的核子数小于铅原子核(20882Pb)的核子数的核子数，故铯原子核故铯原子核(13355Cs) 的结合能小于铅原子核的结合能小于铅原子核(20882Pb)的结合能的结合能，故故 C 正确正确；比结合能越大比结合能越大，原子核越稳定原子核越稳定，故故 D 错误。故选错误。故选 C。 1
30、物理观念：物理观念：四种基本相互作用四种基本相互作用、结合能结合能、质量亏损质量亏损、质能方程质能方程。 2科学思维：科学思维：对结合能与比结合能的理解对结合能与比结合能的理解， ，质量亏损和结合能的分析与计算质量亏损和结合能的分析与计算。 3科学方法：科学方法：反证法反证法、图像法图像法、计算法计算法。 1在下列判断中在下列判断中，正确的是正确的是() A组成组成 238 92U 核的核子中任何两个核子之间都存在不可忽略的核力作用核的核子中任何两个核子之间都存在不可忽略的核力作用 B组成组成 238 92U 核的中子中任何两个中子之间都存在不可忽略的核力作用核的中子中任何两个中子之间都存在不
31、可忽略的核力作用 C组成组成 238 92U 核的质子中任何两个质子之间都存在不可忽略的库仑斥力作用核的质子中任何两个质子之间都存在不可忽略的库仑斥力作用 D组成组成 238 92U 核的质子中任何两个质子之间都存在不可忽略的核力作用核的质子中任何两个质子之间都存在不可忽略的核力作用 C核力属于短程力核力属于短程力，由于组成由于组成 238 92U 核的核子较多核的核子较多，两核子之间的距离可能超过两核子之间的距离可能超过 核力的作用范围核力的作用范围，所以某些核子之间的作用力可能比较小所以某些核子之间的作用力可能比较小，故选项故选项 A、B、D 错误；但错误；但 两质子之间都存在库仑斥力的作
32、用两质子之间都存在库仑斥力的作用，故选项故选项 C 正确。正确。 2(多选多选)一个质子和一个中子结合成氘核一个质子和一个中子结合成氘核， ，同时放出同时放出光子光子，核反应方程是核反应方程是 1 1 1 1H 1 1 0 0n 2 2 1 1H ，以下说法中正确的是以下说法中正确的是() A反应后氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量之和反应后氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量之和 B反应前后的质量数不变反应前后的质量数不变，因而质量不变因而质量不变 C反应前后质量数不变反应前后质量数不变，但会出现质量亏损但会出现质量亏损 D光子的能量为光子的能量为mc2，m 为反应中的质量亏损为反
33、应中的质量亏损，c 为光在真空中的速度为光在真空中的速度 ACD核反应中质量数与电荷数及能量均守恒核反应中质量数与电荷数及能量均守恒，由于反应中要释放核能由于反应中要释放核能，会出现会出现 质量亏损质量亏损， 反应中氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量之和反应中氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量之和， 所以质量不守恒所以质量不守恒， 但质量数不变但质量数不变，且能量守恒且能量守恒，能量会以光子的形式向外释放能量会以光子的形式向外释放，故故 A、C、D 正确。正确。 3中子中子 n、质子质子 p、氘核氘核 D 的质量分别为的质量分别为 mn、 、mp、mD。现用光子能量为现用光子能量为
34、 E 的的射射 线照射静止的氘核使之分解线照射静止的氘核使之分解，反应的方程为反应的方程为Dpn，若分解后中子若分解后中子、质子的动能质子的动能 可视为相等可视为相等，则中子的动能是则中子的动能是() A1 2 (m Dmpmn)c2E B1 2 (m Dmnmp)c2E C1 2 (m Dmpmn)c2E D1 2 (m Dmnmp)c2E C因质量亏损产生的能量为因质量亏损产生的能量为E(mDmpmn)c2，设质子、中子的动能为设质子、中子的动能为 Ek， 根据能量守恒有根据能量守恒有EE2Ek，联立解得联立解得 Ek(mD mpmn)c2E 2 ，故故 A、B、D 错误错误， C 正确。
35、正确。 4关于原子核中质子和中子的说法关于原子核中质子和中子的说法，正确的是正确的是() A原子核中质子数和中子数一定相等原子核中质子数和中子数一定相等 B稳定的重原子核里稳定的重原子核里，中子数比质子数多中子数比质子数多 C原子核都是非常稳定的原子核都是非常稳定的 D两个质子之间两个质子之间，不管距离如何不管距离如何，核力总是大于库仑力核力总是大于库仑力 B原子核中质子数和中子数不一定相等原子核中质子数和中子数不一定相等，特别是在原特别是在原 子序数大的重原子核中子序数大的重原子核中，中子数比质子数多中子数比质子数多，且原子序数大的和原子序数小的都没且原子序数大的和原子序数小的都没 有中等质
36、量的原子核稳定有中等质量的原子核稳定，故故 A、C 错误错误，B 正确正确；核力是短程力核力是短程力，作用范围在作用范围在 1.510 15 m 内内，超过此范围超过此范围，核力急剧减小核力急剧减小，会小于库仑力会小于库仑力，故故 D 错误。错误。 5(思维拓展思维拓展)如图所示：图线表示原子核的比结合能与质量数如图所示：图线表示原子核的比结合能与质量数 A 的关系 的关系。 问题探究：问题探究：(1)重的原子核重的原子核，是不是比结合能就一定大？是不是比结合能就一定大？ (2)什么样的原子核更稳定什么样的原子核更稳定。 提示：提示：(1)不是不是，组成原子核的核子越多组成原子核的核子越多，它的比结合能并不是越高。它的比结合能并不是越高。 (2)比结合能越大的原子核比结合能越大的原子核，其核子结合得越牢固其核子结合得越牢固，也越稳定。也越稳定。
