原子核和放射性ppt课件 (3).ppt

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1、第十四章原子核和放射性14-2原子核的放射性衰变14-3核衰变的规律14-4射线与物质的相互作用14-5放射性的探测、剂量与防护14-1原子核的结构和性质14-6放射性核素的医学应用114-1原子核的结构和性质质子:带一个单位的正电荷中子:不带电的粒子一、原子核的组成和性质1.核子*原子核中有一种强大的核力，将核子紧密地束缚在一起。2①原子质量单位:取：原子质量的1/12，为1个原子质量单位2.原子核的质量：②原子核的质量数A：原子的质量以“原子质量单位”量度时，接近某一整数；质量数实际上就是原子核内质子数和中子数的和。

2、3二、原子核的性质2.原子核的半径:(只有原子半径的万分之一）（X代表与Z对应的元素符号）1.核电荷数Z：元素的原子序数原子核的表示：43.核子间存在核力作用：短程力,再在10－15m范围内才起作用。4.核能级是量子化的：原子核处在不同的能量状态，可以跃迁。5三、放射性核素和同位素1.核素：原子序数Z、中子数N、质量数A都相同的一类原子。2.放射性核素：一些原子能自发地放出射线。*所有原子序数大于83的天然存在的元素都具有放射性。3.同位素：同一种元素的原子核内含有的核子不相同。即：质子数相同，但中子数不同。4.同质异能

3、素：处于激发态、寿命较长的核素（左上角带m表示原子核处于激发态）6四、结合能原子核的稳定性1.结合能和质量亏损：①质量亏损：原子核的静止质量要比组成它的核子的静止质量总和少一些，这些减少的质量就是质量亏损。②结合能：核子和核子结合成原子核时，释放能量,且和质量亏损有关。7②平均结合能越大，原子核分解为单独的核子所需要的能量就越大，原子核就越稳定。2.原子核的稳定性①平均结合能4He6Li7Li8Be10B11B14N12C16O20Ne24Mg987654321041220283050100150200240/MeV3H

4、e△E/A原子核的平均结合能曲线84He6Li7Li8Be10B11B14N12C16O20Ne24Mg3He*中等质量原子核与轻核或重核相比，平均结合能大，稳定。*原子核内的质子和中子数都是偶数时，原子核最稳定。*重核和核内质子中子比例失调的原子核不稳定。91.核衰变：放射性核素自发进行各种方式的变化。*母核X:衰变前的原始核。*子核Y:衰变后，形成的新的原子核。*衰变能Q:衰变时释放出的能量。14-2原子核的放射性衰变2.核衰变的规律:衰变过程中,严格遵守质量、能量、动量、电荷和核子数的守恒定律。3.易产生衰变的原子

5、核:重核;核内质子数与中子数比例失调;大多数人造核素。10一、α衰变1.α衰变：原子核放射出氦核的衰变。2.α衰变的位移定则γ0.185MeVα14.785MeVα24.6MeVRn（氡）86222Ra（镭）88226*衰变能被子核和α粒子共同分享;其中绝大部分转化为α粒子的动能，子核所占的动能很小。*多数子核处于激发态或基态，α粒子的能谱是不连续的线状谱，而且常伴有γ射线。11二、β衰变和电子俘获1.β-衰变：核内中子数过多，质子数少时，其中的一个中子会自动转变为质子，原子核发射出一个电子和一个反中微子。实质：中微子是

6、一种基本粒子，不带电，质量极小，几乎不与其他物质作用，在自然界广泛存在。太阳内部核反应产生大量中微子，每秒钟通过我们眼睛的中微子数以十亿计122.β+衰变：核内质子数过多，中子数少时，其中的一个质子会自动转变为中子，原子核发射出一个正电子和一个中微子。实质：133.电子俘获：核内质子数过多，中子过少，质子也可以俘获一个核外电子，发射中微子，而转变成中子。*若母核俘获K层电子称K俘获，同理有L俘获和M俘获。K层最靠近原子核，K俘获概率最大。14三、γ衰变和内转换1.γ衰变:原子核发生α、β、β+衰变后，子核能量较高，子核从

7、高激发态向低激发态或基态跃迁对外发射γ光子，形成γ射线。2.内转换：原子核从激发态向较低能级跃迁时，不辐射γ光子，而是把能量直接交给内层电子，使电子（内转换电子）飞出原子。1514-3核衰变的规律单位时间内衰变掉的母核数dN/dt（即衰变率）与现有的母核数N在数量上成正比。1.放射性衰变定律：一、指数衰变定律162.衰变常量λ：②由原子核本身性质决定，与其化学状态无关，不受温度、压力等物理因素的影响。③每一种放射性核素都有各自的λ值。①表征衰变快慢的物理量，λ越大，衰变越快。④若一种核素同时发生n种类型的核衰变，则多种衰

8、变同时进行，互不影响：17二、半衰期和平均寿命用半衰期表示衰变方程:1.半衰期:可得：182.有效半衰期：当放射性核素引入体内时，将同时参与两种衰变：生理衰变和物理衰变由：可得：19设0时刻核子数目为N0个，到时间t还有N个全部核子的总寿命为：则N0个核子总的平均寿命为：3.平均寿命：从t到t+dt时刻，衰变掉的核子