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1、人教版高中物理课件第十九原子核19.5核力与结合能目录contents核力与结合能概述核力与原子核的结构结合能与核能的释放核力与核反应核力与现代科技01核力与结合能概述 核力的概念核力：是原子核内相邻核子之间存在的相互作用力，是短程力，作用范围在1.510-15m，超过此范围，核力可以忽略不计。核力与分子力不同，核力只存在于相邻的核子之间，而分子力存在于分子内的任意两个相邻的原子或原子团之间。核力是强相互作用的一种表现，起作用时，核子之间发生近距离的相互作用和碰撞，使核子的运动状态发生变化。核力是短程力，超过一定范围，核力可以忽略不计。核力只存在于相邻的核子之间，而分子力存在于分子内的任意两个
2、相邻的原子或原子团之间。核力是一种强相互作用力，其强度远远超过库仑力。核力具有饱和性，一个核子只能与数目有限的核子发生较强的相互作用。01020304核力的特点结合能的大小原子核越大，其结合能越大；轻核的结合能较小，重核的结合能较大。结合能与质量亏损的关系根据爱因斯坦质能方程，当一个系统具有结合能时，就意味着系统有一定的质量亏损。结合能原子核由若干个核子组成，将组成原子核的各个核子分开所需的能量称为原子核的结合能。结合能的概念02核力与原子核的结构0102原子核的组成原子核中的质子和中子通过核力相互作用，维持原子核的稳定。原子核是由质子和中子组成的，其中质子带正电荷，中子不带电。液滴模型认为原
3、子核像一个被质子和中子填充的液滴，其中质子和中子在原子核内随机分布。壳层模型则认为原子核内的质子和中子按照一定的规律分布在不同的能级上，类似于一个由粒子填充的原子壳层结构。原子核的结构模型主要有液滴模型和壳层模型两种。原子核的结构模型010204原子核的稳定性与衰变原子核的稳定性取决于其内部质子和中子的数量以及它们之间的相互作用。当原子核内的质子和中子数量达到一定的平衡时，原子核才能保持稳定。如果原子核内的质子和中子数量不平衡，就会发生衰变，释放出能量。人教版高中物理课件第十九原子核19.5核力与结合能0303结合能与核能的释放核能是原子核内部发生反应时释放的能量。核能来源于原子核中质子和中子
4、之间的相互作用。核能释放的途径包括核裂变和核聚变。核能的来源结合能是指将原子核中的核子分开所需的最低能量。结合能的大小与原子核中的核子数、质子数和中子数有关。结合能的计算公式为：E=Nmc2，其中E为结合能，N为核子数，m为质量亏损，c为光速。结合能的计算核能的释放是利用原子核内部反应将质量转化为能量的过程。核裂变是指重原子分裂成两个较轻原子的反应，释放出能量。目前核能的利用主要通过核裂变和核聚变的方式。核聚变是指轻原子聚合成重原子的反应，释放出能量，是太阳等恒星发光发热的能量来源。核能的释放与利用04核力与核反应核力是原子核中核子之间的相互作用力，是强相互作用力的一种表现形式。由于核力的存在
5、，原子核才能保持稳定。核力核反应是指原子核受到外界作用（如中子轰击、电子轰击等）时，原子核内部发生的一系列变化过程。核反应过程中，会释放出大量的能量，同时生成新的原子核。核反应根据反应过程中是否发生质量亏损，可以将核反应分为聚变和裂变两类。聚变是指轻元素原子核聚合生成重元素原子核的反应，如太阳中的氢聚变成氦；裂变是指重元素原子核分裂成两个较轻元素原子核的反应，如铀-235的裂变。核反应的类型核反应过程中，原子核内部的质子和中子数会发生变化，从而生成新的原子核。不同的核反应过程和产物不同，但最终都伴随着能量的释放或吸收。核反应的过程与产物核反应过程中，由于质量亏损而释放出大量的能量。根据爱因斯坦
6、的质能方程E=mc，少量的质量亏损会导致巨大的能量释放。这种能量释放方式具有很高的利用价值，是核能利用的基础。核反应的能量变化05核力与现代科技核能发电核电站核能发电的优势核能发电的挑战核能发电01020304利用核裂变或核聚变反应所释放的能量发电，具有高效、环保、可持续等优点。核电站是利用核能发电的设施，包括反应堆、蒸汽发生器、冷却系统等主要部分。核能发电具有高效、稳定、环保等优势，能够满足人类日益增长的能源需求。核能发电存在一定的安全风险和核废料处理难题，需要加强监管和技术创新。核武器是利用核裂变或核聚变反应产生毁灭性爆炸力的武器，具有极大的破坏力和杀伤力。核武器核安全是指采取措施确保核设
7、施、核材料和放射性物质的安全，防止发生泄漏、爆炸等事故。核安全核裁军是指各国通过谈判、削减和限制军备等方式，降低核战争风险和减少核武器数量。核裁军国际核不扩散机制是指通过国际条约和组织，防止核武器扩散和限制核材料和技术的传播。国际核不扩散机制核武器与核安全放射性元素可用于诊断和治疗各种疾病，如放射性药物用于癌症治疗和放射性成像技术用于诊断。放射性在医学中的应用放射性在工业中的应用放射性物质的安全管理放射性废物的处理和处置放射性技术可用于工业检测、测量和控制，如放射性测井、放射性标记等。放射性物质具有潜在的危险性，需要采取严格的安全措施和管理制度，确保工作人员和公众的安全。放射性废物需要经过特殊处理和处置，确保不会对环境和人类健康造成危害。放射性在医学和工业中的应用THANKS感谢观看