第四節(jié) 核力與結(jié)合能-全文預(yù)覽
【正文】 量 mH＝ 15 u，試判斷核反應(yīng)：14 7N＋ 42He→ 178O＋ 11 H 是吸能反應(yīng)還是放能反應(yīng)，能量變化多少？ 解析： 反應(yīng)前總質(zhì)量 mN＋ mHe＝ 22 u 反應(yīng)后總質(zhì)量 mO＋ mH＝ 69 u 因?yàn)榉磻?yīng)中質(zhì)量增加，所以此反應(yīng)是吸能反應(yīng)，所吸能量為： ΔE＝ Δmc2 ＝ [(mO ＋ mH) － (mN ＋ mHe)]c2 ＝ ( 69 － 22) ≈ (MeV)． 答案 ： 吸能反應(yīng) MeV 核 力 核力是使核子組成原子核的作用力，屬于強(qiáng)相互作用的類型．核力是一種很復(fù)雜的相互作用，人們通過多年的實(shí)驗(yàn)研究和理論分析，才對(duì)它的特性有了比較細(xì)致的了解，但仍不完全． 1．核力的性質(zhì)． (1)短程力．核力在 4～ 5 fm 以上的距離即已消失， 當(dāng)兩核子距離為 2～ 5 fm 時(shí)，它是較弱的吸引力，通常稱為長程弱吸引力．核力的中程部分 (1～ 2 fm)是較強(qiáng)的吸引力，它比質(zhì)子間的庫侖力強(qiáng)得多，足以克服庫侖排斥作用．當(dāng)兩核子間距離小于 ～ fm 時(shí)，核力為強(qiáng)排斥力，稱為排斥芯． (2)飽和性．各種較重 (例如 A＞ 40)的原子核中，每個(gè)核子所占的體積大致相同，每個(gè)核子的平均結(jié)合能也大致相同 (見原子核 )．這一實(shí)驗(yàn)事實(shí)表明原子核中每一核 子通常僅僅和鄰近的少數(shù)核子發(fā)生較強(qiáng)的吸引作用，說明核力和某些分子之間的作用力一樣，具有飽和性． (3)交換性．當(dāng)兩核子相互作用時(shí)，它們可以交換自旋或電荷．兩核子的相互作用和它們的自旋的相對(duì)取向有關(guān)，自旋平行和自旋反平行時(shí)的相互作用不同．這一點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)上已得到充分的驗(yàn)證．例如，僅當(dāng)質(zhì)子和中子自旋平行時(shí)才能結(jié)合成氘 核，自旋反平行時(shí)則不能結(jié)合．當(dāng)能量超過 100 MeV以上的中子轟擊含氫的靶時(shí)，人們觀測(cè)到不少質(zhì)子沿原來中子飛行的方向飛出．這現(xiàn)象只能用中子同 質(zhì)子相互作用時(shí)發(fā)生電
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