第十五章原子核和放射性

第十五章原子核和放射性1原子核的衰变类型和衰变规律放射性活度2原子核的组成和基本性质习题：2，4，5，6，8,121第一节原子核的基本性质一原子核的组成中子-质子模型原子核的电荷

原子核是原子的中心体，其重要特征之一是带正电,而且是旋转的，具有动量矩和磁矩，最小电量单位是电子电量e的整数倍。这个倍数和元素周

期表中的原子序数Z是一致的。2原子核的成分原子序数为Z、质量数为A的原子核由Z个质子（p）和N个中子(n)组成。这两种粒子的质量近似等于1u，所以原子核的质量数A=N+Z。质子和中子统称为核子。在原子核物理学中，标记原子核用AzX。左上角的数值A代表质量数。左下角的数字为原子序数Z。32、核素同位素：质量数不同而质子数相同，在化学元素周期表中处于同一位置，有相同的Z的元素。同质异能素：Z和N相同而处于不同能量状态的核素。同量异位素：Ａ相同而Ｚ不同的核素。核素：原子核内的Z，N和能量状态都相同的原子。同位素丰度：同位素中各核素自然含量的质量百分比。偶偶核、奇奇核、奇A核(偶奇核，奇偶核)

43、原子核的半径原子核近似球形，是物质紧密集中之处。各种原子核的半径R与原子质量数A有如下关系：所有原子的核密度相等。核是物质紧密集中之处。54、核力——核内的核子之间存在的一种特殊的相互作用力，其具有以下四种特征：Ａ“短程力”Ｂ目前已知的最强力Ｃ一个核子只与临近几个核子发生相互作用Ｄ与核子的带电状态无关5、原子核的质量原子的质量等于原子核的质量加核外电子全部电子的质量。6相对论指出：当系统有质量改变时，一定也有相应的能量改变。实验表明:原子核的质量总是少于全部核子质量之和，即发生了质量亏损。可见当p和n组成核时，有大量的能量放出，这能量称为原子的结合能。根据质能关系，1u的质量其能量为7结合能越大，核子结合成核时放出的能量就越多，核的结合就越紧密，原子核越稳定。相反若要使原子核分解成单个核子，外界必须给予和结合能等值的能量。不同原子核稳定程度不一样，用每个核子的平均结合能来说明，称为比结合能。三原子核的稳定性8轻核区A<20

ε

随A的增加迅速增加；中核区A=40~100

ε≈8.6MeV;重核区A>120ε

明显减小。稳定性对比：偶偶核>偶奇核和奇偶核>奇奇核9第二节放射核素的衰变种类核素放射性核素稳定性核素放射性核素:能自发放出射线变为另一种核素，这种现象称为原子核衰变，简称核衰变。其过程遵守电荷，质量，能量，动量和核子数守恒定律。式中Ｘ叫母核，Ｙ叫子核，Ｑα为衰变能。一、衰变放射性核素发射粒子，变为另一种核素的过程叫衰变。10子核比母核的质量数A少4，原子序数Z少2，在元素周期表中的位置比母核前移两位。衰变过程放出的能量主要反映在粒子的动能，子核的动能很小。衰变能谱是线状能谱。衰变的位移法则：11一种核自发地变成另一种核，其质量数Ａ不变，而原子序数Ｚ在元素周期表中向前或向后移一个位置。有-，+衰变和电子俘获三种类型。二、衰变1、-

衰变——母核放出电子的一种衰变式中X和Y代表母核和子核，称为反中微子，是在衰变中与-粒子同时放射出的粒子，不带电，静止质量为零。原子核中并不存在电子，而是在衰变时原子核中的一个中子放出一个电子和一个反中微子变为一个质子的过程，遵守位移法则。12原子核中一个质子放出一个正电子而变成中子，同时放射出一个中微子，遵守位移法则。正电子可