为什么比结合能越大,原子核越稳定呢

为什么比结合能越大,原子核越稳定呢,第1张

原子核核子凭借 核力 结合在一起构成的,要把它们分开,也需要能量,这就是原子核结合能(binding energy)。

自然,组成 原子核 的 核子 越多,它的 结合能 就越高。因此,有意义的是它的结合能与 核子数 之比,称做比结合能(specific binding energy),也叫 平均结合能 。比结合能越大,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定。

————人教版高中物理选修3-5教科书

中等质量的比结合能最大

结合能是指核子结合成原子核或原子核分成一个个核子所需要吸收或放出的能量。比如:二个质子和两个中子(四个核子)合成一个氦核,是聚变,会放出能量,这放出的能量就是结合能,反过来。要将氦核分解成四个核子,会吸收一样的能量,这个吸收的能量就是结合能。轻核聚变是从一种原子核变化为另外一种原子核所释放的能量,但不一定是结合能,而是质量亏损转化的能量。因为这个轻核不一定是核子。

分子那个通常叫做“键能”,我觉得你应该是误解了老师的说法。

既然原子核一开始就是不稳定的,这个时候它所具有的核势能是很高的,它要通过自发衰变放出粒子而回到稳定状态,核子间就能变得更紧密;但是这么一来,核子之间的核能就会有剩余,剩余的这些能量会让核处于激发态,必须放出伽玛射线才能最终稳定下来。

在化学里面,真正的结合能应该是分子化合过程中放出的能量才对,就跟核子变得紧密放出的能量性质一样。

结合能的定义是拆开某个核子所需要的能量,某个核子越稳定,拆开核子所需要的能量就越大,结合能就越大;宇宙中的事物的发展规律就是从不稳定到稳定,趋向能量最低趋向平衡的状态发展,衰变也是一样,衰变后能量越低就越稳定,越难拆开,结合能就越大。比结合能是结合能和核子数之比,问题问的是拆开后总的结合能,也就没有所谓的比结合能,拆开后总的结合能比拆开前总的结合能大。

U235的平均结合能是7MeV,生成裂变碎片A(质量数为140)和B(质量数为92),平均结合能分别为75MeV和80MeV,释放出平均25个快中子合计3MeV,忽略快中子和热中子的结合能和动能,则2357-14075-9280=-141MeV,根据结合能的定义,结合能是自由核子结合成原子核时释放的能量,或把一个核打散成自由核子所提供的能量,也就是说自由核子结合成A和B释放的能量比自由核子结合成U235释放的能量多了144MeV,这多出来的144MeV就是每次裂变释放出的能量。实际上每次裂变平均释放的能量为200MeV。

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