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学生现在知道，原子核的尺度在10-15m数量级，由质子和中子组成，其中质子带正电，中子不带电。
那么，为什么带正电的质子能够在原子核如此狭小的空间内挤压在一起而不散开呢？
是因为引力的作用吗？经过计算，可以得出质子之间的库仑力是引力的1035倍，核子不可能以自身的引力抵消库仑斥力，核子之间一定存在着另一种力把它们联系在一起，这就是核力。
核力
1.定义：能将原子核中各个核子结合在一起的强大力，叫做核力。
2.核力的特点：
（1）核力是强相互作用（强力）的表现形式，在原子核尺度上，核力比库仑力强得多。
（2）核力是一种短程力比结合能，作用距离约为10-15m数量级。当距离大于0.8×10-15m时，核力是一种吸引力。当距离为10×10-15m时，核力几乎消失。当距离小于0.8×10-15m时，核力是一种排斥力。因此，核子不会聚变。
（3）核力与电荷无关，核力与核子的电荷无关。
（4）核力是饱和的。每个核子只与相邻的核子相互作用。这种性质称为核力的饱和性。
四种已知的相互作用
（1）万有引力：引力在宏观和宇宙尺度上占主导地位。正是引力使得行星绕恒星运行，连接星系团，并决定宇宙的现在和未来。
（2）电磁力：在原子核外留学之路，电磁力使电子结合成分子，分子结合成液体和固体。电磁力和引力都是“长程力”，也就是说，它们可以作用于无限远的距离。
(3) 强相互作用：在原子核内部，强力将核子结合在一起。
（4）弱相互作用：弱相互作用是原子核β衰变的原因，也就是中子→质子转变的原因。弱相互作用也是一种短程力（比强力短），其强度小于电磁力。
原子核中质子与中子的比例
自然界中，较轻的原子核，质子和中子的数量大致相等，但较重的原子核，中子的数量大于质数的数量。元素越重，两者的差异就越大。如下图所示，这是为什么呢？
随着原子序数的增加，中子和质子数量的差距越来越大。
原因分析：
原子核越大，核子之间的距离越大，库仑力和核力都减小，但核力减小得快，增大到一定程度，核力就少了，不足以平衡库仑力，原子核就会不稳定。如果加入中子，与其他核子之间就没有库仑力了，但有核力，有助于稳定原子核。核力是短程力，如果超出它的范围，加入中子也会使原子核不稳定，所以原子序数越大越不稳定。
结合能
由于核子之间存在着强大的核力，当核子结合形成原子核或者原子核分解成核子时，都会发生巨大的能量变化。
当核子结合形成原子核时，会放出一定的能量；当原子核分解成核子时，也会吸收同样多的能量，这个能量叫做原子核的结合能。
特定结合能（平均结合能）
原子核越大，其结合能越大。因此，有意义的是其结合能与核子数的比值，称为特定结合能或平均结合能。特定结合能越大，核子在原子核中的结合越牢固，原子核就越稳定。
中等尺寸的原子核具有最大的比结合能（每个核子的平均质量损失最大），是最稳定的。这一现象在20世纪20年代末引起了科学家的想象：如果将较重的原子核分裂成中等尺寸的原子核，或者将较小的原子核合并成中等尺寸的原子核，核子的比结合能就会增大，也就是核子会发生新的质量损失，释放出新的结合能，释放出巨大的能量供人类利用。最终这些能量确实被人类利用了，不过第一次使用是在战争中。
爱因斯坦的质能方程
爱因斯坦从相对论中得出结论，物体的能量和质量之间存在以下密切联系。
表明物体拥有的能量与其质量之间存在简单的比例关系
质量损失
组成原子核的核子的质量与原子核的质量之间的差值称为核质量损失。
当核子结合形成原子核时，它们会失去质量，因此会释放出如下大小的能量：
了解结合能和质量损失
1、核子结合形成原子核时，新核的质量小于核子的质量（质量损失），核能以伽马光子的形式释放出来。原子核分解成核子时，需要吸收一定的能量，核子的总质量大于原核的质量。
2、核反应中，质量损失时，核子数量不会减少（即质量数守恒）。这可以理解为，形成原子核后，原子核中每个核子似乎都“变薄”了。
3、质量损失不代表质量消失，而是减少的质量Δm以能量（动能质量）的形式辐射出去比结合能，因此不违反质量守恒定律。
4、国际单位：Δm以“kg”表示，c以“m/s”表示，ΔE以“J”表示。
原子中常用单位；Δm采用“u”（原子质量单位），1u=1.×10-27kg，c=2.9979×108m/s，1eV=1.6022×10-19J。
ΔE 表示为“Δm c²”，1u = 。（表示相当于 1u 质量变化的能量变化）
5.核反应中释放或吸收的能量比化学反应中释放或吸收的能量大几个数量级。
高中物理知识点总结