核辐射与防护基础ppt.ppt

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1、核辐射与防护基础1引子人类赖以生存的能量来自太阳——核能每个人都是一枚放射源——不必谈核色变2报告内容辉煌历史原子核基本性质原子核结构概述原子核衰变剂量防护基本概念X射线防护基础知识γ射线防护基础知识β射线防护基础知识带电粒子束防护基础知识中子防护基础知识放射性核素毒性分级3H.Becquerel,法国物理学家（1852-1908），1903年获得诺贝尔奖。发现了铀(U)放射现象，这是人类历史上第一次在实验室里观察到原子核现象。辉煌历史4M.Curie，法国物理学家（1867-1934），波兰人，1903年获得诺贝尔奖。发现钋(Po)和镭(

2、Ra);她的女儿(I.Joliot-Curie,1897-1956)和女婿(F.Joliot-Curie,1900-1958)因发现人工放射性获1934年诺贝尔奖。5E.Rutherford，英国物理学家(1871-1937)，新西兰人，1908年获得诺贝尔奖。证实了a射线为He2+，β射线为电子；提出了原子的核式模型；首次实现人工核反应；培养了10诺贝尔奖获得者。6J.Chadwick，英国物理学家(1891-1974)，1935年因发现了中子获得诺贝尔奖。中子的发现被认为是原子核物理的诞生。7E.Fermi，意大利物理学家(1901-1

3、954)，发明了热中子链式反应堆。1938年获得诺贝尔奖。8R.L.Mossbauer,德国物理学家(1929-1976)。1961年对γ辐射的共振吸收的研究和发现Mossbauer效应获诺贝尔物理学奖。9李政道、杨振宁发现了在弱相互作用中宇称不守恒，并由吴健雄的实验所证实。李政道、杨振宁于1957年获诺贝尔物理学奖10丁肇中，(1936—)与B.Richter,(1931—)分别发现J／ψ粒子，找到了美夸克存在的证据，1976年获诺贝尔奖。11原子核的基本性质原子核的组成原子核的大小原子核的质量和结合能原子核的自旋原子核的磁矩原子核的

4、电四极矩原子核的统计性质原子核的宇称12一、原子核的组成1、原子核1909年E.Rutherford通过α散射发现了原子核。实验测量原子核的质量都接近于氢原子核质量的整数倍。2、质子的发现1919年，E.Rutherford又通过发现了一种新的粒子——质子①带单位正电荷的电量②质量=氢原子质量这个反应也是第一个人工核反应。13质子和电子说A个质子和A-Z个电子，原子核的电量和质量都可以解释，但这不可能。β衰变中，电子的最大能量≤几个MeV，这种设想是不正确的141930年，W.Bothe等人用α粒子轰击Li、Be等轻元素，发现一种贯穿力

5、极强的辐射，当时认为是γ射线。同年，居里夫妇重复实验，用α源打Be靶，产生贯穿力很强的射线，并用此射线轰击石蜡，产生的反冲质子的能量最大可达5.7MeV，他们依然认为这种射线是γ射线。根据康普顿散射的计算，相应的γ射线的能量为55MeV，但与实验实际测得的能量不符。查德威克在居里公布实验不到一个月的时间里，宣布发现中子。查德威克在1935年获得诺贝尔奖。质子—中子结构一个原子核是由Z个质子和N=A-Z个中子组成，质子和中子统称为核子，海森伯认为，它们是核子的两个不同状态。3、中子的发现154、术语1)核素（nuclide）―特定中子、质子数

6、；特定的能态(一般为基态)。2)同位素(isotopes)―相同的质子数，不同中子数3)同中子异荷素（isotones）—相同的中子数4)同量异位素（isobar）—相同的核子数5)同质异能素（isomer）―中子数质子数相同，但能态不同。6)偶A核－偶偶核（e-e核）；奇奇核（o-o）核；奇A核－偶奇核（e-o核）；奇偶核（o-e）核。165、核素图——Z（质子数）-N（中子数）的直方图17特点：１)核素图包括300多个天然存在的核素（其中稳定核素280多个，放射性核素30多个及1600多个人工放射性核素。２)稳定同位素几乎全落在一条光滑

7、的曲线，稳定曲线在轻核靠近Z＝N线，而对重核则偏离Z＝N线。稳定线的经验规律：183）偏离稳定曲线上方的核素为缺中子，易发生β＋衰变和轨道电子俘获；下方的核素为丰中子，易发生β－衰变。4）理论预言：Z=114附近有超重元素稳定岛。19二、原子核的大小经验拟合半径核力作用半径20三、原子核的质量和结合能1、原子核的质量1960年物理学国际学术会议决定用12C的原子质量的1/12作为原子质量的单位，记作u。1u=1.6605402×10-24g1u相对应的能量为：1uc2=931.49432MeV原子核的质量质量亏损：212、结合能当若干质子和

8、中子结合成一个核时，由于是核力的作用，将释放一部分能量叫结合能。原子核的结合能要比原子的结合能大得多，氢原子的结合能EH=13.6eV当一个质子和一个中子组成一个氘核时，mp+m