原子物理 chap10.ppt

1、第1，10章核物理学概论，10.1核的基本性质，10.3核模型，10.4放射性衰变及其定律，10.2核力，10.5核反应，10.6核分裂，10.7轻核融合，2，10.1核的基本性质范例：原子核的电荷，他们是原子核物理学学习的基础。3，1，原子核的电荷：粒子散射实验证明原子核带正电荷，一定量的正电荷是原子核的重要特征。原子核的电荷是整数，称为原子序数。电子的电量，是目前实验中能找到的最小电量。任何物体所具有的功率都是整数的倍。通过粒子散射实验可以测量原子的值，但是比较准确，广泛使用的方法是利用莫塞勒定律。4，2，原子核的质量和质量数：原子核的质量等于原子的质量减去核外电子质量之和。核源是国际公认

2、的原子质量的测量单位是碳单位。单位各种原子核的质量都接近整数。牙齿整数称为原子核的质量数，其本质是原子核的质子数和中子的总和。5，常用术语：核素：各种核(原子)的统称。质子数和中子数相等的原子核(原子)称为核素，用元素符号表示。同位素：有相同的和不同的核素。异位元素的数量相同：有相同的，不同的核素。中子元素：具有相同或不同的()核素。6，3，原子核的大小：了解两个茄子： ()核力的范围；()核物质或核负荷的分布范围。实验表明，大部分原子核接近球体，习惯性地以核半径做大小标记。原子核半径和质量数的关系：原子核的质量密度大约是水的密度的1014倍。7，4，原子核的组成：原子核可以发射电子(衰变)，

3、由于自然，可以推测出原子核是由电子和质子构成的，但这引起了很多矛盾。直到1932年查德威克发现中子后，他才知道原子核是由带正电荷的质子和不带电荷的中子组成的。有质量和电荷的原子核由质子和中子组成。质子和中子统称为核，质量数是原子核的质量和中子的数量，即原子核的核数之和。8，4，原子核的键能：通过对原子核质量的测量，原子核的质量小于牙齿总和，而不是构成它的所有原子核的静止质量总和。这意味着用原子核构成原子核时质量减少。-嗯？-嗯？-嗯？-嗯？-嗯？-嗯？-嗯？-嗯？相反，将原子核分解成自由静止的原子核时，必须提供等量的能量。根据相对论质量能量关系，质量的减少说明自由的停止核与原子核结合时可能会有

4、能量的释放。牙齿被称为原子核的结合能。9，根据结合能的定义，有一个计算公式，在核子物理学中，能量经常是单位，核的结合能与核的核心数之比相加的能量，物理意义：原子核结合成原子核时每个核提供的平均键能，或从核中除去核的平均所需能量。反映原子核的稳定性。其特点是两端比结合能小，中间大。因此，如果使硬核变成中核，或使中核分裂成中核，就会产生核能释放。核能使用的工作原理。10，4，原子核的自旋和磁矩：原子核自旋：质子，中子有自旋为二分之一的粒子，自旋运动。核内有复杂的轨道运动。核内所有核的自旋角动量和轨道角动量之和被定义为核自旋。核自旋的大小、核自旋杨紫数、所需整数和半整数。11，核自旋在特定方向(Z方

5、向)投影，基态核自旋规则性：12，核自旋I对应的核磁矩I，核磁矩：13，核磁矩正负。其中正数表示磁矩和自旋的东方向。负数表示磁矩和自旋反转。，实验测量：质子磁矩p=2.793N，中子n=1.913N，理论认为质子磁矩，与电子的磁矩数值方向相反，中子没有电，磁矩必须为零，因此上述磁矩称为理想磁矩。质子，中都是简单的点粒子，具有复杂内部结构的非点粒子。14，Na原子光谱的超精密结构，由于核磁矩对Na原子外层电子总磁矩的作用，钠双线又超精密分裂2，15，5，原子核旋转的转录极矩，原子核的电偶极矩，为0，但转录极矩不是0牙齿。这表明原子核不是球体，而是旋转椭球，对称轴的半轴一个是C，另一个半轴是A。传

6、记四极力矩为、q=0、Q0、Q0、z、z、c、a、c、玻色费米子遵守费米狄拉克统计法。本质上的区别是，在一个杨紫状态下可能存在几个粒子牙齿。在量子力学中，描述电动粒子体系的波函数在粒子更换后如何变化，变量编号仍然是不变的。(阿尔伯特爱因斯坦，美国电视电视剧(Northern Exposure)，实验发现：质量数为偶数的原子核，质量数为奇数的原子核，遵循费米子，徐璐等统计规律。17，7，原子核的吴晴，宇称的本质是指物理定律的左右对称。用数学公式说明系统的波函数反演切换后是否发生变化。如果不变，我们就称之为友谊。相反，如果改变号码，则称之为杞人忧天。其他情况称为未确定的友谊。原子核的宇称是由构成它

7、的各核的角动量杨紫数量之和决定的。原子核的宇称不变，除了具有基宇称的光子或其他粒子发射或吸收。保存吴晴：孤立系统的美名保持不变。18，10.2核力，核力的一般性质，2。核力介子理论，19，1。核力的一般性质，原子核是由核构成的。质子间有斥力，但原子核坚固，密度达到1014g/cm3，这表明原子核之间存在，经过多年的讨论，发现、核力达到20，饱和，原子核只与周围的几个原子核起作用，与所有的原子核没有作用，具有饱和性。、电荷无关性，核力为交换力，21，超短距离(小于0.8fm)，核力为斥力，自旋相关性，两个原子核之间的核力与自旋的相对方向相关，自旋单态和自旋三重态之间的核力不同。22，2。根据核力

8、的介子理论，物体之间的相互作用是由更换动量产生的。交换光子以执行电磁力。e-，b，e-，e-，e-，e-，x，t，23，1935年，土川树建议核力为介子生成它有三种：哇。因此，汤川于1949年获得了诺贝尔物理学奖。角色形象，24，10.3核模型，水滴模型，费米气体模型，壳模型，集体模式，25，26，3。当取壳模型、实验发现质子数Z或中子数n牙齿以下之一时：2，8原子序数Z取2，10，18，36，54的元素稳定性特别稳定，考虑到核也必须有某种壳结构。与原子不同，原子核核徐璐平等，没有相对固定的心态。原子核的密度也很大，原子核也没有像原子中的电子那样独立运动的空间。27，将每个原子核的运动描述为在

9、不同A1原子核的平均势场中运动，可以得到前三个幻数(2，8，20)，进一步类比自旋轨道耦合，给出不同的幻数，28，最后需要说明的是，无论是： (1)牙齿的哪个模型，只能解释特定的实验事实(2)，29，10.4原子核的衰退，1，重点，要求：1，原子核数随时间减少的各种描述；2、从能源角度对各种崩溃的讨论。第二，重要问题：1，掌握衰退类型就可以写出衰退方程。2、了解崩溃规律，善于计算相关。3、掌握崩塌能量和计算公式；4、把握崩溃的类型和本质。30，1，概述，1，衰退的类型：从衰退引起的射线种类中分离出来，衰退是不稳定原子核所具有的现象，自发进行。衰退的趋势是从不稳定的核素转变为稳定的核素。其中绝大

10、多数在一次衰退中成为稳定的核素，少量在多次衰退后才变成稳定的核素。31，2，衰变方程：随机衰变过程遵守质量数和电荷数守恒，牙齿两个守恒定律都可以写出各种衰变方程。衰变：衰变：三个茄子，一个发射电子-衰变；另一个是发射正电子，然后衰退。第三是核捕获核外电子，成为K俘虏。32，3，变位规则：核素通过，衰退后在周期表中移动子核位置的规则称为变位规则。衰退将子核在周期表中向前移动两个位置，衰退将子核向后移动一个位置。例如：从崩溃到几次，从崩溃到崩溃？衰变次数：33，4，放射线仪：分析发现，天然放射性元素3个系统，构成3个天然放射线仪的3个系统，放射性元素绝大多数属于牙齿3个放射线仪。原子序数，半衰期长

11、的放射性元素，中间有一系列衰退，最后是一种稳定同位素。分别从第一个元素名称：34，3系元素A的值来看，A=4n 1的发射系统缺失，稍后可以在人工元素中找到。系统：牙齿系统的元素最后稳定元素Bi除外，都是人工制作的元素。上述结果表明，地球上的各种放射性元素都是由四个茄子远视核镜系列、衰退而得的。(威廉莎士比亚，)，35，2，放射性崩溃规律，1，金志洙崩溃规律，半衰期，平均寿命3360，单独存储的放射性核素随时间减少。t时间放射性核数设置为N(t)，经过dt时间，-dN个核衰变，显然-dNN(t)dt，比例常数，即36，以质量表示，这就是金志洙衰变规律。这表示单独存储的发射源的原子核数(质量)，在

12、T瞬间，单位时间内每个原子核衰变的概率是指原子核衰变速度的量，由原子核本身的性质决定，与外部环境无关。物理意义：37，平均寿命：原子核衰退前生存时间的平均值，衰退过程中部分核的早衰变化，部分核的晚期衰退，即部分核的寿命很长，部分核的寿命很短(按照寿命衰退前核的生存时间定义)，平均寿命是平均寿命，平均寿命也是原子核衰退原来的核数E，38，2，放射性活动I:单位：1贝克尔=一次核衰变/秒1奎里=3.71010贝克尔，39，3，衰变，mX，mY，M分别是母核，子核，粒子停止质量例如：212Bi是释放6种不同能量的粒子。离散能谱说明什么？实验测量的粒子动能，可以计算衰变能量，因此可以计算原子核的能级图

13、。能量不同的粒子现象是因为母核总是处于基态状态，子核可能位于多种激发态上，所以绘制的能级图是子核的能级结构。43，3。衰退，衰退是核电荷发生变化，核数不变的核衰退，包括衰退和轨道电子俘获三种。a.-衰变，衰变能量，衰变条件，即两个同量异位素中的前(Z)原子量必须大于后者(Z 1)原子量。44，b .衰变，衰变能量，衰变条件，即两个同位素中的Z核素原子量是Z-1的2me(2mec2=1.02MeV)，45，c .轨道电子俘获，母核俘获核外轨道电子，衰变能量Wn是n，46，EC条件是，由于2mec2Wn，衰退的核可能成为总俘虏。也就是说，两个同量二维素中Z和Z-1原子量的差必须比N层电子的结合大质

14、量。()衰退机制和中微子假说，衰退与衰退完全不同。射线的光谱是连续的。粒子光谱是分离的，原子核是量子体系，核能是分离的，为什么会出现连续光谱？47、衰退是在粒子核内隧穿的，但核中没有电子。射线从哪里来？衰变核子数A不变，因此原子核自旋状态(整数或1/2奇数倍数)不随衰变而变化。但是电子有自旋的二分之一，不能实现角动量守恒。1930年，保利指出：只有光中性粒子(中微子)电子，即衰变产物3，能解释连续谱的3个茄子，衰变开始分三种。48，衰变前后电荷守恒，角动量守恒，需要中微子无线电，自旋必须为1/2。实验测量E m=E0是中微子mc2=0，因此中微子质量为零。衰变的本质：中子和质子的相互转换。49

15、，(4)崩溃，遵守：能量，动量，奇偶校验等保留。50，通常是中核轻浮状态，发生内战的概率很高。B，内部转换，在某些情况下，激发态核将能量传递给核外的电子，其离子内转换，51，c，穆斯堡尔效应：由于动量守恒定律限制，原子核在发射或吸收光子时必须反冲，从而失去一些能量。这样，从自由状态的原子核发射的光子就不会被其他种类的原子核共振了。但是将发射体和吸收体固定在晶体内，就可以实现无反动发射和无反动吸收。这种无反动的发射和吸收被称为穆斯堡尔效应。穆斯堡尔效应首先广泛应用于各个领域，成为测量的高精度手段。测量仪器称为穆斯堡尔乐器。52，10.5核反应，核反应是指核受到粒子轰击后，核结构发生变化，形成新的原子核，释放一个或多个粒子过程的过程。