物理学-13原子核课件.ppt

《物理学-13原子核课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第十三章原子核§13.1原子核的基本性质§13.2放射性、衰变定律第一节原子核的组成和基本性质一、原子核的组成二、原子核的电量、质量和大小三、原子核的质量亏损与结合能四、核力一、原子核的组成1.卢瑟福的原子核式模型原子电子原子核质子中子核子原子核是原子的中心部分，线度占万分之一，质量占99%以上，原子核对原子的主要贡献是原子核的质量和电荷.2.核素元素符号中子数N=A-Z电荷数Z=原子序数=质子数=核外电子数质量数A=质子数+中子数——各种原子形态的统称。二、原子核的电量、质量和大小1．原子核的电量（带有正电）2．原子核的质量原子质量单位u：

2、m原子核=Au可见原子核质量占了整个原子质量的绝大部分=5.48×10-4u电子me3.原子核的大小和形状稳定原子核的形状近似椭球形，通常可近似看作密度均匀的球体.（1）原子核半径：（2）原子核密度(=m/V)：三、原子核的质量亏损与结合能1.原子核的质量亏损——核子在组成原子核时，减少的那部分质量质量亏损的原因：质子和中子结合成原子核的过程中释放能量带走了相应的质量。2.原子核结合能—质子和中子组成原子核的过程中所释放的能量。平均结合能：原子核的结合能与核子数之比轻核和重核的平均结合能较小；中等质量核的平均结合能较大，这些核最为稳定。获得

3、核能的途径使重核分裂为中等质量的核使轻核聚变为中等质量的核都将释放出巨大的核能第二节放射性、衰变定律一、原子核的放射性衰变类型二、放射性衰变定律三、原子核放射性的应用放射性核素会自发地放出某种射线变成另一种核素的现象。天然核素（300多种）稳定核素（280多种）放射性核素（60多种）人工核素核素（2600多种）其中大部分具有放射性一、放射性衰变射线：衰变过程中释放出来的粒子流。衰变衰变衰变衰变类型射线，氦核流射线，电子流射线，光子流放射性衰变遵守的定律电荷守恒质量守恒能量守恒荧光物质发光放射性的特点气体电离照相底片感光一、原子核的

4、放射性衰变类型衰变过程：：放射出粒子(氦核4He)母核子核衰变能规律：电荷数减小2，质量数减小41.衰变2．衰变：衰变：＋衰变：电子俘获：－衰变：衰变放射的粒子为负电子。衰变放射的粒子为正电子。衰变时从核外俘获一个电子。衰变：放射出射线（高速电子）或俘获核外电子而变成另一个核素的现象。（1）－衰变：－衰变实质是原子核内的一个中子衰变为一个质子－衰变过程：母核子核衰变能放出一个负电子和一个反中微子规律：电荷数增加1，质量数不变（2）＋衰变：＋衰变实质是原子核内的一个质子衰变为一个中子＋衰变过程：母核子核衰变能放出

5、一个+粒子和一个中微子规律：电荷数减小1，质量数不变（3）电子俘获:母核俘获一个核外轨道电子,同时放出一个中微子衰变过程：母核子核衰变能规律：电荷数减小1，质量数不变。b衰变共同点：电荷数增加或减小1，质量数不变处于激发态的原子核在不改变其组成的情况下，以放出射线(光子)的形式释放能量而跃迁到较低能级的现象。3.衰变射线—波长比X射线更短的电磁波，即光子流。电离作用很弱，贯穿本领很强。衰变过程：——指处于长寿命激发能级的核素衰变通常伴随着衰变和衰变发生的。二、放射性衰变定律1.衰变定律单位时间内衰变的原子核数——衰变常数表示：一个

6、原子核在单位时间内发生衰变的概率意义：放射性核素的特征量。l越大，核衰变得越快。N——当时存在的母核总数积分得：——放射性衰变定律开始记时的母核数在t时刻存在的母核数2.（物理）半衰期T原子核数目因衰变减少到原来的一半所需的时间。衰变定律的另一种形式：——每个核在衰变前平均能存在的时间3.平均寿命设：在t~t+dt时间隔内发生衰变的原子核数为若这些核的寿命为t，它们的总寿命为tlNdt-dN=lNdt对于初始时刻的所有母核来说，寿命从零到无限大都可能存在，所以核素的总寿命为故：N0个母核的平均寿命为：关系式：半衰期T、衰变常数l、平均寿命t都

7、可以用来表示放射性核素变化快慢。例：已知某放射性核素在5min内衰减了43.2%，求它的衰变常数、半衰期和平均寿命。解：根据放射性衰变定律：根据：可得半衰期为：平均寿命为：——单位时间内发生衰变的原子核的数目4.放射性活度A(描述放射源放射性强弱的物理量)单位：贝克勒尔(Bq)放射性活度的非国际单位：居里（Ci）1居里（Ci）=3.7×1010贝克勒尔(Bq)解:衰变常数为：例：的半衰期为14.3d，计算它的衰变常数。1mg的纯的放射性活度为多少？放射性活度1mg的原子核数量为：对设备或零部件进行无损探测；对植物种子辐照可以改良品种；三、

8、原子核放射性的应用（伽玛）刀利用半衰期的概念，可以推断古代动植物生存的年代:肿瘤放射治疗