最新第十章-原子核1ppt课件.ppt

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1、第十章-原子核11.原子核的电荷2.原子核的质量§10.1原子核的基本性质原子的质量MA=原子核的质量mA+核外电子的电子的质量Zme-电子的结合能原子质量单位u原子核的质量数A以u为单位后，原子核的质量接近于某一整数A.核素：凡具有相同的原子序数Z、中子数N及能量状态的原子核称为一种核素。元素：Z一定的原子。同位素：Z相同、N不同的核素同中子素：N相同、Z不同的核素同质异能素：N、Z相同、而能量状态不同的核素同量异位素：A相同、Z不同的核核素图4.原子核的大小原子核的密度为一常数，而且核的密度非

2、常大。数量级：核中每个核子所占的体积为一常数:增加核子就要增大体积二者除带电不同外，其余性质十分相似，统称为核子，并把中子和质子看成核子的两个不同的状态。5.原子核自旋原子核的自旋是所有核子的自旋和轨道角动量的矢量和I：核自旋量子数，它可以是整数，也可以是半整数A为奇数的核(奇A核)，I为半整数;原子核角动量在空间某一选定方向的投影：在外场方向上的投影的最大值为，习惯上用它表示核的自旋原子核的角动量称为核自旋核自旋磁量子数Z、N都是偶数的核(偶-偶核)，I为0;Z、N都是奇数的核(奇-奇

3、核)，I为整数。6.原子核磁矩7.原子核的电四极矩mp：质子的质量：核磁子g因子不能通过公式计算，只能由实验测得，其数值有正有负球对称分布时的电势：非球对称分布时的电势：第一项：单电荷的电势，第二项：偶极子的电势，第三项：四极子的电势实验证明原子核有电四极矩，说明原子核的电荷分布是椭球式的8.原子核的统计性A为奇数的核(奇A核)是费米子;A为偶数的核为玻色子。旋转椭球式分布时的电势：等效于一个单电荷和一个四极子的叠加两个粒子的位置和自旋互换；“-”费米子，“+”玻色子9.原子核的宇称坐标反

4、映对称性原子核的质量亏损平均结合能原子核的结合能表示核子结合为原子核时一个核子平均释放的能量，或把一个核子从原子核中取出所需的能量。ε的大小表示核子之间结合的紧密程度。ε大，表示核子结合紧密10.原子核的结合能宇称守恒：孤立体系的宇称不会从偶性变为奇性，或作相反的改变(1)A<30的轻核，平均结合能表现出周期性的变化，凡A等于4的倍数的核，ε有最大值。(2)中等核(A=30~120)的ε结合能较大，轻核和重核的ε较小(3)质量数在30以上的核ε的变化不大，显示了核力的饱和性，即一个核子只同附近的几个核

5、子有作用力，而不是同所有的核子都有作用获得核能的途径有两个：重核裂变和轻核聚变。一、放射性衰变的基本规律1.放射性衰变：核素自发地放射出某种射线而变成另一种核素、或从激发态过渡到基态的现象放射性物质放出的射线主要有三种：射线：即氦原子核，贯穿本领很小，电离作用很强。射线：即电子流，有较大的贯穿本领和较小的电离作用其贯穿本领大约是射线的100倍。射线：即光子流，波长很短的电磁波，在电磁波谱上排在x射线之后，有最大的贯穿本领和最小的电离作用§10.2原子核的放射性衰变凡能发生放射性衰变的核素叫放射

6、性核素。2.放射性衰变的基本规律指数衰变规律衰变常数λ:一个原子核在单位时间内发生衰变的几率半衰期：放射性物质的原子核的数目衰变到原来数目的一半时所经过的时间。平均寿命：一个原子核在衰变前存在的时间叫做它的寿命。所有原子核寿命的平均值称为平均寿命。由一种天然放射性核素开始，而产生一代一代的核素，直到形成稳定的核素为止，构成了一个放射系。不动二、放射系：位移：发生衰变后，原子在周期表中位置的变化。衰变中：向前移两位-衰变中：向后退一位+衰变中：向前移一位衰变中：K俘获中：向前移一位1．铀(

7、)系衰变次数：衰变次数：2．钍()系衰变次数：衰变次数：3.锕()系衰变次数：衰变次数：4.镎()系衰变次数：衰变次数：其中半衰期最长的为故称为镎系三、衰变衰变能：原子核在衰变过程中释放的能量，用Q表示，在衰变中表示为Q衰变条件：衰变能的释放形式:衰变式：原子核自发地放射出粒子而发生的衰变衰变前，母核静止，总动量为0衰变后：1.衰变条件和衰变能2.能谱和原子核能级实验发现，在衰变中，大多数核素将放射出几组不同动能的粒子，例如:测得粒子的动能有六种还有能量不同五种γ射线、

8、、、、粒子能谱具有分立特性－原子核具有分立的能量状态。原子核内部的能量是量子化的，原子核也具有间隔的能级。：四、衰变1.衰变的三种类型及衰变条件衰变是核电荷数改变而核子数不变的衰变。有三种类型：(1)-衰变：反中微子，右旋中微子，自旋方向和运动方向相同。能量守恒：衰变能：衰变条件：(2)+衰变：(3)K俘获：原子核俘获一个核外轨道上的电子而转变为另一个原子核的过程。：中微子，左旋中微子，自旋方向和运动方向相反。能量守恒：衰变能：衰变条件：能