绪论与核物理与核化学基础.pptxVIP

;选修须知 1;选修须知 2;选修须知 3;同位素示踪原理与应用技术;参考教材1;参考教材2;本课程主要内容(1);本课程主要内容(2);绪 论; 大量成熟的核技术使工业进入仪表化、系列化、专业化和商业化的阶段：如射线无损探伤仪等。 碳-14可用于年代测定，是考古学的重要手段之一。 辐射技术在高分子有机化学中具有聚合、改性、接枝等特殊效用。;二、核技术农学应用的成就;（二）核辐射在农业上的应用 1、作物辐射育种。 2、食品贮藏。 3、辐射昆虫不育防治害虫。 4、低剂量辐射刺激增产。;第一章核物理和核化学基础;第一节 原子核、核素和同位素 一、原子和原子核 1、原子 直径：10-10米 氢原子质量：1.6736×10-27 kg 原子质量单位：1u=1.660566 ×10-27 kg; 2、原子核 由质子（p）和中子（n）组成，因此又将其统称为核子。中子比质子略重。 所有元素的原子质量都接近某一整数，我们将其称为质量数（A）。 用Z表示质子数，N表示中子数，则： A = N + Z;3、原子核的结合能和质量亏损 原子核由质子和中子构成，但是核质量小于其核子质量之和，即： M核 Z MP + N Mn 这是为什么呢？ 其差值： ΔM = （Z MP + N Mn）- M核 又代表什么呢？; 原来，原子中的所有质子和中子结合起来时会放出一部分的能量。我们把这部分的能量称之为原子核的结合能（ ΔE ）。 ΔM 则称为质量亏损。 根据质能联系定律， ΔE= ΔM C2。 如将ΔE除以该核的核子数，得到每个核子的结合能，又称为比结合能。 ; 相反，当我们将原子核分裂成它的各组成成分时，就需要供给能量ΔE 。因此，比结合能反映了核的稳定性：其值越大，核越稳定。 大多数核的比结合能为8MeV,而一些很轻或很重的核，比结合能小。因此在轻核聚变或重核裂变时，均会放出大量的能量，称为“原子能”。;4、核裂变和核聚变 （1）核裂变 液滴模型： ;235U + 1n 90Sr + 143Xe + 31n; 此反应是一个释放巨量热量的放热反应，1摩尔的 235U 裂变释放的能量为 2.0 ×1013 焦耳 而燃烧一吨煤的热量约为 2.0 ×108 焦耳。 235U裂变的另一个重要特点是：中子的产额比原先捕获的多。这意味着什么呢？ ; ;1964年10月16日中国第一颗原子弹爆炸（1）;（2）核聚变 太阳内部被认为进行如下的核聚变： 1H + 2H 3He 3He + 3He 4He + 2 1H 1H + 1H 2H + +β; 核聚变与核裂变释放能量比较： 6Li + 2H 2 4He 上述反应产生的释放能量为： 2.8×10-12 焦耳， 以1摩尔的锂-6计，则为： 2.2×1012 焦耳 而1摩尔的 235U 裂变释放的能量为 2.0 ×1013 焦耳;1967年6月17日，在新疆罗布泊上空，我国第一颗氢弹爆炸试验获得完全的成功。;二、核素和同位素; 核素可分为稳定核素和不稳定核素（也称放射性核素）。 不稳定核素：能自发地改变核结构，放射出某种射线而转变成另一种原子核的原子。 ; 同位素：具有相同的Z值而A值不同的一系列核素称为该元素的同位素，它们之间也互称为同位素。 一般地讲，每一种元素都有一种以上的同位素，多的达十几种。例如：碳元素有13种同位素，其中11种是放射性同核素。;第二节 放射性衰变;核稳定性与中子数和质子数之比的关系; 不稳定的核素会自发地通过放射性衰变，来达到稳定的状态。 一、放射性衰变类型 放射性衰变类型多种多样，这里讨论五