第5章 第3～4节 核力与核反应方程 放射性同位素（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册（粤教版2019）

第三节　核力与核反应方程

第四节　放射性同位素

[对应学生用书P80]

1．质子的发现：1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子，质子是原子核的组成部分．

2．中子的发现：卢瑟福猜想原子核内存在着一种质量与质子相同，但不带电的粒子，称为中子．查德威克通过实验证实了这个猜想．

3．原子核的组成：原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子．

4．原子核的符号

[思考]

人们用α粒子轰击多种原子核，都打出了质子，说明了什么问题？绝大多数原子核的质量数都大于其质子数，说明了什么问题？

提示　质子是原子核的组成部分．原子核由质子和中子组成，原子核的质量数是其质子数加中子数．

1．核反应：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程．

2．质子和中子的发现

(1)N＋He―→O＋H

(2)Be＋He―→C＋n

3．遵循规律：质量数守恒，电荷数守恒．

[判断]

(1)衰变和原子核的人工转变均满足质量数守恒和电荷数守恒．(√)

(2)发现质子、发现中子和发现放射性同位素P的核反应均属于原子核的人工转变．(√)

1．核力：原子核里的核子间存在着相互作用的核力，核力把核子紧紧地束缚在核内，形成稳定的原子核．

2．核力特点

(1)核力是核子间的强相互作用的一种表现，在它的作用范围内，核力比库仑力大的多．

(2)核力是短程力，作用范围在10－15m之内．

3．四种基本相互作用

[判断]

(1)原子核中粒子所受的万有引力和电磁力可以达到平衡．(×)

(2)核力是强相互作用，在任何情况下都比库仑力大．(×)

(3)弱相互作用是引起原子核β衰变的原因．(√)

1．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构成的，要把它们分开也需要能量，这就是原子核的结合能．

(2)比结合能(平均结合能)：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，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．

2．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)核子在结合成原子核时出现的质量亏损Δm，与它们在互相结合过程中放出的能量ΔE的关系是ΔE＝Δmc2．

1．放射性同位素的发现

(1)同位素：具有相同的质子数而中子数不同的原子，在元素周期表中处于同一位置，因而互称同位素．例如，氢有三种同位素氕、氘、氚，符号是H、H、H.