1、第十七章第十七章 原子核和放射性原子核和放射性1.原子核的组成一、原子核的组成、质量和大小一、原子核的组成、质量和大小核子：质子中子A 核子数、质量数Z 电荷数、质子数、原子序数X 相应原子的元素符号N 中子数 A-Z第一节 原子核的基本性质2.原子核的质量原子核的质量原子的质量等于原子核的质量加上核外电子的质量减去相当电子全部结合能的数值。但是一般电子组成原子的结合能很小，可以忽略不计。在原子核物理中，常把 12原子质量的 1/12作为质量单位即原子质量单位（ atmoic mass unit) 记作 amu或 u1u=1.6605510-27kg质子 中子 电子质量 /kg 1.67310
2、-27 1.675 10-27 9.109 10-31相对质量 1.007 1.008 1/1836近似整数值 1 1 忽略不计 电量 /C 1.60210-19 0 1.60210-19 核素核素（ nuclide): Z和 A都相同的原子核称为某种核素。核子组分不同（不同，也不同）的各种原子核的统称目前已知的元素（包括人工合成的）共 107种，而核素却有 2300多种元素：具有相同质子数的一类原子的总称。核素：具有一定质子数和一定中子数的一种原子。同位素：同种元素的不同种核素间的互称。C614 C612元素、核素和同位素的关系H11 H12 H13 互为同位素核素 1 核素 2某种元素核素
3、（ 1）同位素（ isotope)（ 3）同量异位素（ 2）同中子异位素核素（ nuclide): Z和 A都相同的原子核称为某种核素。核子组分不同（不同，也不同）的各种原子核的统称目前已知的元素（包括人工合成的）共 107种，而核素却有 2300多种质子数相同 而中子数不同的一类核素，在元素周期表中处于相同的位置。中子数相同而质子数不同的一类核素质量数相同，质子数不同的一类核素原子核按组成分为三类3.原子核的大小原子核的大小通过 粒子散射实验，证明原子核的形状近似 球形 ，其半径 小于 10 15m,通过精确测定，原子核的半径同质量数的关系为：其中 R0是一个常数，为 1.210-15m原子
4、核的体积为：原子核的密度为：因此，原子核的体积与核子数成正比，而各种原子核密度相同，与核子数无关7由核子构成的原子核，虽然质子间存在静电排斥力，却结合得非常紧密，因此核子间必然存在强大的吸引力，这种使核子紧密结合在一起的力称为 核力 。现在某些方面至今还未认识清楚，从目前的理论和实事，可以说明核力具有以下性质：（ 4）核力与电荷无关（ 1）核力是短程力因为核力既能把带电的质子束缚在原子核中，也能把不带电的中子束缚在原子核中，促成质子和中子成双成对地结合。核力的作用范围只有 10-15m的数量级。一个核子所能相互作用的其他核子的最大数目是有限制的。（ 2）核力是强相互作用（ 3）核力具有饱和性（
5、 5）核力极短程内存在斥心力核子不能无限靠近。原子核既然是由质子和中子组成的，它的质量就应等于所有质子和中子的质量之和实验测定表明：原子核的质量总小于组成它的核子质量之和，其质量差，即损失了一部分质量 :通常把这部分损失的质量，称为质量亏损 (mass defect)质能方程：这个能量称为原子核的 结合能（ binding energy)三、原子核的结合能及质量亏损三、原子核的结合能及质量亏损质子和中子组成核的过程中，有能量 E 释放出来。反之，要使原子核再分解为单个的质子和中子就必须吸收 E 的能量。 氘核吸收 E 能量后分解为质子和中子E氘质子中子爱因斯坦H12原子核的稳定性原子核的稳定性原子核的结合能非常大，所以一般原子核都是非常稳定的系统。核子在结合成原子核时要放出大量的结合能，反之，如果想要使原子核内的核子重新分裂出来，需要供给同样多的能量。因此，核子结合过程释放的能量越大，其核就越稳定，（能量越低越稳定），对于不同的原子核其稳定性不相同。通常用每个原子的平均结合能来反映原子核的稳定程度，即 比结合能核子的比结合能越大，原子核就愈稳定。
