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* * * * * * * * * * * * 核历史——点滴 玛丽·居里以自己的勤奋和天赋,在物理学和化学领域,都作出了杰出的贡献,是唯一一位在两个不同学科领域、两次获得诺贝尔奖的著名科学家。发现放射性元素钋(Po)和镭(Ra)。 第十八章 原子核与放射性 最早发现是一个名叫贝克勒尔的人。贝克勒尔发现天然放射性,标志着原子核物理学的开端。因此他和居里夫妇共同获得1903年的诺贝尔物理学奖。 1952年10月31日,世界第一枚氢弹在太平洋马绍尔群岛一个环礁上成功爆炸,核当量高达1000万吨,相当于700枚广岛原子弹,把一个直径1.6公里的小岛活生生地炸没了,燃起火球直径就超过了5公里。 1967年6月17日,我国第一颗氢弹在罗布泊爆炸成功。 1964年10月16日,中国第一次将原子核裂变的巨大火球和蘑菇云升上了戈壁荒漠。 第十八章 原子核与放射性 1、理解原子核的一般性质及其核模型。 2、掌握放射性衰变类型 3、掌握放射性衰变规律。 学习目标 第一节 原子核的基本性质 一、原子核的组成 1. 原子核的电荷数(nuclear charge)Z: 原子序数(nuclear number) Z: 2. 核子(nucleon): 组成原子核的质子和中子. 原子质量单位(atomic mass unit) u 3. 原子核的质量和质量数A: 质子(proton): 中子(neutron): 原子核的质量的近似: 4. 核素(nuclide):一类具有确定的质子数、核子数和能量状态的中性原子称为核素。用符号 或 。 同位素(isotope):同一种元素的核内可以含有多种核子数,即它们具有相同的质子数而中子数不同, 它们在元素周期表占据同一位置, 具有相同的化学性质。如氢的同位素 。 同量异位素(isobar):质量数相同,质子数不同的一类核数。如 。 同核异能素(isomer):质量数和质子数都相同而处在不同能量状态的一类核数。如 。 同中子异位素(isotone):中子数相同,质子数不同的一类核数。如 。 第一节 原子核的基本性质 原子核的大小: 原子核的密度: 核半径比原子半径小106倍。假设原子核大小如豌豆粒 (~ mm),则原子半径约为~ km 。 普通物质的密度: 二、原子核的基本性质 第一节 原子核的基本性质 1. 质量亏损(mass defect): 2. 结 合 能(binding energy): 三、原子核的质量亏损与结合能 第一节 原子核的基本性质 3. 比结合能(specific binding energy): 物理意义:若把一个核子放入原子核里,则平均释放能量?。反之若从核内取出一个核子,则需要克服原子核对核子的引力平均做功? 。因此, ? 越大,表示核子间结合得越紧密, ? 的大小可以作为核稳定性的量度。 自然界中各种核的结合能相差甚大,但比结合能却相差不大, 如下页图。 重核裂变:原子弹、原子能反应堆等 轻核聚变:氢弹等 第一节 原子核的基本性质 第一节 原子核的基本性质 核力:核子之间存在的一种短程强吸引力。 (1)核力是一种短程力; (2)核力与电荷无关; (3)核力是具有饱和性的交换力。 四、核力(nuclear force) 第一节 原子核的基本性质 第二节 原子核的放射性衰变类型 有些核素的原子核是不稳定的,能自发地放出由某些离子组成的射线后变为另一种核素,这类核素称为放射性核素。 如铀,钚等元素周期表中序数较大的元素。放射性,核衰变。 衰变的类型 ?粒子: 核 ?粒子:电子; ?+粒子:正电子 ?光子:能量高于X射线 守恒规律:电荷数、质量数、能量、动量和核子数。 第二节 原子核的放射性衰变类型 1. ?衰变: (1) ?衰变:质量数A209的放射性核素自发地放射? 射线而变成 另一种核素的现象。 (2) ?衰变过程式: (3) ?衰变位移法则:子核Y比母核X 电荷数减少2,核子数减少4,在 元素周期表要前移2位。 (4) ?衰变纲图: 一、 放射性衰变 第二节 原子核的放射性衰变类型 2. ?衰变 (2) ??衰变: (3) ?+衰变: (4) 电子俘获: (1) ?衰变:放射性核素自发地放射?射线(高速电子) 或俘获轨道电子而变成另一种核素的现象。 (5) 俄歇电子(Auger electron):一个内层电子被俘获后,外层电子会立即填补这一空位,同时释放能量。这个能量可以发射
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