原子核與放射性

原子核與放射性原子核與放射性共23頁，您現在瀏覽的是第1頁!節(jié)原子核的基本性質一.組成1.原子核:質子:帶一個單位的正電荷中子:中性粒子m=1.007277原子質量單位m=1.008665

原子質量單位核子在一定條件下可以相互轉化元素符號質量數質子數中子數=A-Z2.以組成分類：a.同位素：質子數相同，中子數不同一個原子質量單位u=1.66055×10-27Kg

原子核與放射性共23頁，您現在瀏覽的是第2頁!b.同質異能素：質子數相同，中子數相同，能量不同c.同量異位素：核子數相同，質子數不同穩(wěn)定性核素3.以性質分類：放射性核素二.性質1.體積:2.密度:原子核與放射性共23頁，您現在瀏覽的是第3頁!三.穩(wěn)定性1.質量虧損鈹原子核質量：9.0121858u中子質量：1.008665u

質子質量：1.007277u原子核質量<

中子數質量和＋質子數質量和核子組成核：能量減少質量虧損Δm=核子質量和－核質量原子核與放射性共23頁，您現在瀏覽的是第4頁!質子數中子數名稱穩(wěn)定的核數目ZA-Z偶偶偶偶核156偶奇偶奇核48奇偶奇偶核50奇奇奇奇核5原子核與放射性共23頁，您現在瀏覽的是第5頁!①躍遷：核子在核內處于運動狀態(tài)，不同運動狀態(tài)對應不同能量核的能量狀態(tài)分成一系列等級:核能級激發(fā)態(tài)3.093.683.866.877.67

激發(fā)態(tài)基態(tài)123136C基態(tài)γ衰變波長λ<0.01nm特點：γ射線譜不連續(xù)（能級不連續(xù)）A，Z不變，光子貫穿本領強原子核與放射性共23頁，您現在瀏覽的是第6頁!特點：原子核與放射性共23頁，您現在瀏覽的是第7頁!a.能譜連續(xù):衰變能由β粒子與反中微子共有能量分配不固定b.若子核處于激發(fā)態(tài)，伴有γ衰變貫穿本領很強2.β+衰變a.能譜連續(xù):同β-衰變b.若子核處于激發(fā)態(tài)，伴有γ衰變特點：特點：原子核與放射性共23頁，您現在瀏覽的是第8頁!第三節(jié)核衰變的規(guī)律一.衰變規(guī)律大量核t=0

時:母核數N0

t=t

時:母核數Ndt:衰變掉的母核數為dN(1)

λ:衰變常數，由核素性質決定與核素化學性質無關，不隨外界條件變化(2)

負號表示母核數隨時間增長而減少原子核與放射性共23頁，您現在瀏覽的是第9頁!三.半衰期二.平均壽命

原子核的壽命：放射性核素衰變前存在的時間原子核與放射性共23頁，您現在瀏覽的是第10頁!四.放射性活度dN/dt：單位時間內母核衰變掉的數目dN/dt↑放射掉的N↑放射源越強原子核與放射性共23頁，您現在瀏覽的是第11頁!例解:查表原子核與放射性共23頁，您現在瀏覽的是第12頁!第五節(jié)核的裂變和聚變一.重核裂變鏈式反應1.中子轟擊鈾核2.鏈式反應

重核平均結合能小于中等質量核的平均結合能重核分裂成中等質量核時釋放出能量原子核與放射性共23頁，您現在瀏覽的是第13頁!2.結合能核子結合為核，放出的能量質能關系：ΔE=Δmc2例：質量為一個原子質量單位：1u的能量：

1uc2=1.66055×10-27×(2.99792×108)2=931.5MeV3.平均結合能

每一個核子在核中的平均結合能： ε大,原子核分解為核子所需能量大原子核穩(wěn)定

輕核:A小，質子數與中子數相等 穩(wěn)定較重核:A較大，中子數/質子數≌3/2穩(wěn)定重核：A>209不穩(wěn)定原子核與放射性共23頁，您現在瀏覽的是第14頁!第二節(jié)核衰變的類型核衰變：放射性核素自發(fā)地以各種形式轉化為另一核嚴格遵守:質量守恒定律能量守恒定律動量守恒定律電荷數守恒定律核子數守恒定律衰變前后的質量差 衰變時的能量(衰變能)一.γ衰變和內轉換原子核（激發(fā)狀態(tài)）躍遷內轉換穩(wěn)定原子核與放射性共23頁，您現在瀏覽的是第15頁!②內轉換：將能量直接傳給核外內層電子將內層電子打出

(自由電子)

二.α衰變

放射性核素A較小的核

42He

α衰變一個42He

：α粒子許多42He

：α射線天然放射性核素:α衰變,使A減少同種核放出的α粒子速度相同不同核放出的α粒子速度不相同原子核與放射性共23頁，您現在瀏覽的是第16頁!三.β衰變某些原子核不穩(wěn)定：質子數過多或中子數過多1.β-衰變原子核與放射性共23頁，您現在瀏覽的是第17頁!四.電子俘獲質子數過多：自由質子并不能放出電子總結：γα射線能譜不連續(xù)，β射線能譜連續(xù)1933年泡利提出中微子假設γ衰變:子母核是同質異能素β衰變：子母核是同量異位素電子俘獲：子母核是同量異位素特點：原子核與放射性共23頁，您現在瀏覽的是第18頁!(3)

某一核素進行n種衰變:每種衰變常數：λ1，λ2，……

λn，

總衰變常數：λ=λ1+λ2……+

λn衰變定律t0NT2T3T4TN0N0/2N0/4原子核與放射性共23頁，您現在瀏覽的是第19頁!

半衰期:TT表示放射性核素衰變快慢，不同核素，T不同原子核與放射性共23頁，您現在瀏覽的是第20頁!例①②③解:①②③原子核與放射性共23頁，您現在瀏覽的是第21頁!例解:原子核與放射性共23頁，您現在瀏覽的是第22頁!二.輕核聚變1.聚變