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1) “原子” 概念的提出 古希腊时代 哲学思辩 3）? 衰变 137 Cs 137 Ba* （激发态） 母核 ?-衰变 ? 衰变 137 Ba + ? 射线（661.7 keV） 子核（基态） （0.0） 1.3.3 放射性衰变基本规律 1 指数衰减规律 N = N0e-?t N0: （t = 0）时放射性原子 核的数目 N: 经过t时间后未发生衰变的放射性原子核数目 ?:放射性原子核衰变常数 大小只与原子核本身性质 有关，与外界条件无关; 数值越大衰变越快 衰变规律: 光电效应 2） 中子核反应 例如( n,p)反应 n + 14N → 14C + p 第一步 核反应产生质子 第二步 质子对物质产生 电离作用 　　电离辐射 直接或间接使介质发生电离 效应的带电或不带电的射线 或粒子 (能量 ﹥keV ) α、β、γ、 x、 n、p、 裂变碎片 ? 介子等 　　来 源　 1)放射性物质 (人造 天然） 2)加速器 3)反应堆 4)宇宙射线 5)地球环境 3 轫致辐射 电子打在荧光屏上产生X射线 电视机显像管 特征: x 射线能量连续 0 – EMax(电子能量) 电视机 高压15 kV 电子束能量15 keV x 射线能量 0 -15 keV 应注意玻璃含有40K U Th 产生机制 原子核 4 正电子湮灭 正电子与负电子相遇发生湮灭，产生两个 0.511 MeV的 γ光子。 e+ + e- → γ + γ me+ + me - = 0.511 + 0.511 MeV 质量转化为能量 转化效率 (100 %） γ γ 中子不带电不能直接使原子电离 但中子容易进入原子核内 同原子核发生作用引起核反应 1）与 H 原子核的弹性碰撞 传递能量 质子跑出来 中子被慢化 　 n + H → n + p 第一步 打出质子（载能） 第二步 质子引起物质电离 慢化剂:轻水(1H2O) 重水(2D2O) 五 中子与物质的作用 n H n n p 电离 n p 电离 14N 14C 人体有大量 H 和 N 原子 中子对人体电离效应严重 伤害也严重 1 2 　电离辐射和非电离辐射 　 非电离辐射 紫外线、红外线、微波等 这些粒子虽能够同物质发生作用但都不能使物质发生电离效应 ～ eV 量级 移动电话 800-1800 MHz ﹤0.01 eV (没有电离作用） * * 世界上第一张X光照片 贝克勒尔与 居里夫妇 居里夫妇 第一章原子核与放射性物理基础 泰勒斯: 万物源于水 自然现象归于自然物质 水 空气 土 火 等 德谟克利特:万物由原子构成,原子是物质世界的共同基础.不能再分割. 原子 思辩性概念 思辩球 思辩性“原子”在沉睡了 2000 多年后…… 2） 1803道耳顿原子—科学概念球 科学概念球 公元前4世纪 德寞克利特 1803 道尔顿 1911 卢瑟福 1913 玻耳 1932海森堡 ？ 人类认识物质“基本砖块”历程 电子 2000 多年 6 0 多 年 100 1990年代 “基本砖块” 轻子 12 夸克 36 媒介子 13 希格斯粒子 1 合计 62 其中 2个粒子尚未发现：引力子和希格斯粒子。 1964夸克 原子结构 原子核 中子 质子 电子 (电子云) + + + + + + + + + + + + 从母核中射出 的4He原子核 ?粒子得到大部分衰变能 238U?4He + 234Th 放射性母核!! 一 基本衰变类型: ?衰变 ?衰变——241Am? 237Np + + + + + + + + + 发生原因——母核中子或质子过多 质子转变成中子，并且 带走一个单位的正电荷 中子转变成质子，并且 带走一个单位的负电荷 + 反中微子 － 中微子 三种子体分享裂变能——因此电子具有连续能量 基本衰变类型: ?衰变 基本衰变——?衰变（动画） ?衰变