1、第十三章 原子核和放射性 13.1 原子核的基本性质 13.2原子核的衰变类型 13.3原子核的衰变规律 13.4射线与物质的相互作用v 1911年卢瑟福通过金箔对 粒子的散射实验确立了原子的核式模型 ,即原子由处于中心的原子核和核外运动的电子组成 .由此开始了对原子核的探索 .卢瑟福 (E. Rutherford, 18711937)英籍新西兰物理学家.1908年因研究元素的蜕变和放射化学获诺贝尔化学奖 .金箔对 粒子的散射实验查德威克 (J. Chadwick, 18911974)英国物理学家 .1935年因发现中子获诺贝尔物理学奖 .卢瑟福一 .原子核的组成几个重要的历史事件 :1919
2、年卢瑟福发现质子(proton).1932年查德威克发现中子(neutron).131 原子核的基本性质1932年 ,海森伯等人提出原子核是由质子和中子组成的.质子和中子统称为核子(necleon).原子核中的质子数等于核外电子数 ,即原子序数 Z.原子核的质量数 A就是核子的总数 ,若以 N表示中子数 ,则A=Z+N.u 原子核的质量常用原子质量单位 (atomic mass unit) u表示 ,原子质量单位定义为自然界中碳最丰富的同位素 原子质量的 1/12.质子质量 mn=1.008 665 u中子质量 mp=1.007 276 uu质量数为 A的原子核质量近似为 Au.几个概念:一类
3、具有确定质子数和核子数的中性原子称为 核素 (nuclide),用 表示 .其中 X为元素符号 ,Z和 A分别表示原子序数和原子质量数 .质子数相同的不同核素称为 同位素 (isotope);11H、 21H、 31H同位素在自然界中的含量百分比称为 同位素丰度(isotope abundance).同中子异位素 (isotone):具有相同中子数 ,不同质子数的异类核素;同量异位素 (isobar):质量数相同 ,质子数不同的一类核素;同核异能素 (isomer):质量数和质子数相同而处于不同能量状态的一类核素 .核素u原子核半径与核子数有近似关系式中 R0 1.210-15m.u 计算原子核物质密度。由上式可知: 各种原子核应有基本相同的核物质密度。 原子核体积很小 , 密度极大,与 “ 中子星 ”的密度相当。像一个乒乓球那么大的核物质,其重量约为 20亿吨。u 质子和中子并不是基本粒子1964年盖尔曼提出质子和中子由更基本的粒子夸克组成。夸克带有分数电荷。