原子核物理简介
原子核物理学知识点总结
原子核物理学知识点总结一、原子核结构1. 原子核的构成原子核是由质子和中子组成的，质子带正电荷，中子不带电荷。
质子和中子统称为核子，它们是由夸克组成的基本粒子。
在原子核中，质子和中子以一定方式排列组合在一起，形成不同的核素。
2. 核素的表示核素是指具有相同质子数Z但中子数N不同的同位素。
核素用（Z，N）表示，其中Z为质子数，N为中子数。
例如，氢的核素包括质子数为1的氢-1、氢-2、氢-3等。
3. 核力原子核的稳定性和性质与核力密切相关。
核力是一种强相互作用力，它表现为对保持核子在原子核内相互靠近的吸引力。
核力的作用范围仅限于核子之间的短距离，因此核力是一种短程力。
核力使得原子核具有较大的结合能，使得相对论效应可以忽略而用非相对论性Schrödinger方程描述原子核结构和性质。
4. 核子排布原子核中的质子和中子排布不是随机的，而是服从一定的规律性。
据以谷间核子模型，核子排布成层状结构。
核子遵循封闭壳层规律，即壳层填充遵循类似电子壳层填充的方式。
这种壳层结构决定了原子核的稳定性和衰变模式。
二、核稳定性和核衰变1. 核稳定性原子核的稳定性与核子的排布和核力的作用密切相关。
一般来说，具有特定数目的质子和中子的核素更加稳定。
这些核素对应于壳层填充的情况，可以通过满足塞贝格定律来预测核素的稳定性。
2. 核衰变核衰变是指原子核放射出射线或粒子而转变成其他核素的过程。
常见的核衰变方式包括α衰变、β衰变、γ衰变等。
核衰变是由原子核内部的不稳定性导致的，通过放射性衰变测定技术来测量放射性核素的活度。
核衰变可以用一级衰变方程来描述放射性物质的衰变过程。
三、核反应1. 核裂变核裂变是指重核物质被中子轰击后裂变成两个或多个亚稳核并释放出中子和能量的过程。
核裂变是一种放射性过程，通过核裂变反应可以产生大量热能，被广泛应用于核能发电和核武器等领域。
2. 核聚变核聚变是指轻核物质在高温高压条件下融合成重核物质的过程。
原子核物理学的基本概念及实验方法
原子核物理学的基本概念及实验方法原子核物理学，作为物理学的一个分支，研究的对象是原子核结构、反应和辐射等。
现代原子核物理学起源于放射性现象的研究，发展历程从放射性到核裂变、核聚变、中子、质子等粒子的发现和研究，再到核能的应用等。
本文将介绍原子核物理学的基本概念和实验方法。
一、原子核物理学的基本概念原子核是由质子和中子组成的，它是原子的稳定部分。
原子核的结构和性质是原子核物理学研究的核心内容。
原子核可描述为一个粒子系，其内部粒子与其他原子核、原子、电子等粒子交互作用，使其在宏观尺度下表现出各种性质和现象。
原子核物理学基本概念如下：1. 质量数：原子核的质量除原子电子外，主要由质子和中子的贡献构成。
质量数A是原子核中质子数Z与中子数N的和，即A=Z+N；2. 核荷数：原子核荷电量等于其内部质子数Z乘以基本电量e，即eZ，反之，由Z获得核荷信息；3. 核结合能：原子核组成带正电荷，故质子间存在相互斥力，使核系统处于不稳定平衡状态，核内包含中子的“引力”能够维持核结构稳定性。
所谓原子核结合能是指将核中的绝对质量总和与核离解成各自质量总和之差，乘以光速的平方即可得到结合能的数值。
二、原子核物理学的实验方法原子核物理学的实验方法是对原子核物理学研究所必要的重要手段。
实验室通常可将实验手段归为两类：一类是基于原子核间的相互作用，如核反应、核裂变等；二是基于测试加速器或天然辐射场的现象和反应。
1. 核反应核反应是指核粒子之间相互作用后发生的一系列物理过程。
在核反应中，参与反应的原子核可能发生聚变、裂变、放射性衰变、共振吸收等反应。
通过核反应，人们研究了许多探索原子核结构和性质的实验，如利用核反应研究高能粒子、研究核子内部状态等。
2. 核裂变核裂变是指原子核由外界作用下，分为两部分，使裂变合成核伴随着大量释放的能量和中性粒子。
裂变可以通过核反应诱导来实现。
核裂变在原子核物理学中的应用十分广泛，如核能发电和核武器。
原子核物理概论
3）库仑能 Bc
七 章
——质子间库仑斥力使结合能减小
:
我们知道，核中Z个质子中的每一个都与其
原 子 核 物
余（Z-1）个有相互作用，因此库仑能 Bc 将正比于核内的相互作用对数 Bc ~ Z(Z 1) ~ Z 2
原子的结 合能
理 概 论
另一方面，每个质子间的相互作用能为
e2 R
~
e2 A1/ 3
B 故
1）E 是原子核稳定性的标志，E 越大，相应
子
核
的核就越稳定；
物 理
2）A 40 ~120 之间的核，E近似为常数，且较
概 论
大，E ~ 8.5MeV
首页
上一页
下一页
第二节:核质量
3）轻核（A较小）和重核（A较大）的平均结合
第 七
能都比较小，因此，轻核的聚变和重核的裂变
章 都有能量放出，这就是通常所说的聚变和裂变
:
的原子能，这个能量是相当大的。比如
原子的结
原 子
E( 238U ) 7.5MeV，当一个238U裂为两个质量中等的核 合能
核 物
(A ~100)左，右 则每个核子放出1MeV的能量，因此 质量公式
理 概
一个238U 的核放出的能量约为200MeV，而一克
论
238U
含有
6.021023 2.351021 238
首页
上一页
下一页
第一节:原子核的描述
第
原子核的基本情况---核素图
七
章
上面我们知道，核是由质子和中子构成
:
的，那么 Z，N的不同搭配使自然界共有多少
原
种核呢？
电量
子 核
原子核物理学的基础
原子核物理学的基础原子核物理学是研究原子核的结构、性质及其相互作用的一门科学。
这一领域的研究不仅推动了科学技术的发展，还对人类社会的许多方面产生了深远的影响。
在这篇文章中，我们将探讨原子核物理学的基本概念、发展历程、实验方法以及其在现代科技中的应用。
原子核的构成原子核是原子的核心部分，它由质子和中子组成。
质子带正电，中子不带电，这两者统称为核子。
原子核的性质和行为取决于核子之间的相互作用，而这种相互作用又由强相互作用主导。
强相互作用是一种短程力，能够克服质子的静电排斥力，从而使它们可以在密集的空间内聚集在一起。
原子的质量大部分集中在其核中，因为质子的质量比电子的质量大得多。
质量与能量的关系根据爱因斯坦的质能关系公式 (E=mc^2)，质量和能量是可互换的。
在核物理学中，核反应释放或吸收的能量与参与反应的核子的质量有关，当这些核子重新组合成新的状态时，系统的总能量会发生变化。
这一点对于理解放射性衰变和核反应至关重要。
核子的特性质子的数目决定了元素的种类，称为原子序数。
中子的数目会影响同位素的形成，同位素是具有相同元素但中子数不同的一组原子。
正因为中子数量差异，导致同位素在化学性质上较为相似，但在物理性质上却可能显示出显著差异。
例如，氢有三种同位素：氕、重氢和超重氢。
核力与相互作用原子核内所有核子的行为都受到强相互作用力及其它影响，如电磁力、弱相互作用等的调节。
其中，强相互作用负责保持原子核内部质子和中子之间的结合。
强相互作用强相互作用是一种能量极强而且范围非常有限的力。
它主要表现为将核子彼此吸引，使得它们能够聚集在一起并形成稳定的原子核。
与此相对的是弱相互作用，它负责某些类型的放射性衰变，如β衰变。
弱相互作用虽然不能将核子绑定，但在某些情况下允许其转化成其它粒子。
放射性衰变放射性衰变是指不稳定原子核自发转化为更稳定状态的一种过程。
这种过程通常伴随有粒子的发射或能量的释放。
例如，铀-238经历α衰变会变成钍-234。
第七章 原子核物理
魏扎克(Weizacker)公式:
B aV A aS A2 / 3 aC Z 2 A1 / 3 asym ( Z N )2 A1 BP B壳
对称能 偶偶核 1 奇A核 0 奇奇核-1 对能
aP A1 / 2
从实验定出:
aV = 15.8 MeV
aS = 18.3MeV
二、原子核的组成
1919年,卢瑟福发现了质子：
4 2 1 He14N 17 O1 p 7 8
质子：带一个单位正电荷
m p 1.007277 u
1932年，查德威克发现了中子 :
4 9 1 He 4 Be12 C 0 n 2 6
mn 1.008665 u
原子核是由质子p和中子n组成，质子和中子统称为核子。原子核 中的核子数、质子数和中子数分别以 A、Z 和 N 表示，它们满足 关系
衰变条件：E0＞0，即
(b) 衰变：
M X MY
A A 0 XZ 1Y 1e Z
E0 ( m X mY me )c 2 ( M X M Y 2me )c 2
衰变条件： E0＞0，即 M X M Y 2me (c) K俘获：原子核俘获一个核外轨道上的电子而转变为另一 A 0 个原子核的过程。 Z X 1 e Z AY 1
2 Q Z( c2 a2 ) 5
电四极矩是量度原子核电荷偏离球对称的程度.
§33
放射性衰变的基本规律
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的现象。 已经发现的放射性衰变模式：
1．衰变：放出带两个正电荷的氦原子核。
2．β衰变：放出电子(或正电子),同时放出反中微子(或中微子)。 3．γ衰变：放出波长很短(小于0.01nm)的电磁辐射。 4．自发裂变：原子核自发分裂为两个或几个质量相近的原子核。 放射现象的研究是获悉原子核内部状况的重要途径之一。
原子核物理总-m1
原子核物理基础概论原子核是原子的中心体．研究这个中心体的特征、结构和变化等问题的一门学科称为原子核物理学．一．原子核物理的发展史１.１８９６年Bequenel发现天然放射性放射性衰变具有统计性质放射性元素经过衰变（αβ），一种元素会变成另一种元素，从而突破人们头脑中元素不可改变的观点２.１９１１年Ｒwtherford α粒子散射实验，由粒子的大角度散射确定了原子的核式结构模型．大角度散射推测原子核的太阳系模型－－核式结构３.１９１９年，α粒子实验，首次观察到人工核反应（人工核蜕变）．使人们意识到用原子核轰击另外的原子核可以实现核反应（就象化学反应一样）４.１９３２年查德威克中子的发现原子核由质子和中子构成，中子不带电荷，易进入原子核引起核反应．在这件大事中，实际上有我国物理学家的贡献．根据杨振宁的文章介绍，我国物理学家在１９３１年发表了一篇文章，记录了中子的存在，但查德威克看了之后来引用．故失去了获得诺贝尔奖的机会５.１９世纪４０年代核物理进入大发展阶段（１）１９３９年（）发现核裂变现象（２）１９４２年Fermi建立第一座链式反应堆，这是人类利用原子能的开端（３）加速器的发展，为核物理理论和核技术提供了各种各样的粒子流，便于进行各种各样的研究（４）射线技术的提高核核电子学的发展，改变了人类获取数据的能力（５）计算机技术的发展和应用，进一步改进了人们获得数据．处理数据的能力，同时提供了在理论上模拟各种核物理过程的工具．例如模拟反应堆中中子的减速―――二．核物理的主要内容按理论和应用可以分为两个方面一方面是对原子核的结构．核子．核反应等问题的研究，这是涉及物质结构的基本物体．同其他基础研究一样，是为了了解自然认识掌握自然规律为更好的改造自然而开辟道路的．另一方面是原子能和各种核技术的应用．这方面的研究相互联系，相互促进，相互推动向前发展．三．学习中的要求基本概念基本规律计算方法思考问题的方法等读物［日］片山泰久量子力学的世界科学出版社１９８３［美］Ｉ.阿石莫夫原子能的故事科学出版社１９８０冯端冯步云熵科学出版社１９９２科普读物掌握一点常识第一章原子核的基本性质概述原子核的基本性质指核作为整体所具有的静态性质．基本性质包括：电荷、质量、核半径、自旋、磁矩、宇称和统计性质等。
第16章原子核物理
量子电动力学指出： 电磁力是通过交换“光子”来传递的。介子
1935年，汤川秀树提出核力是一种交换力的观点。
（p-p）、（n-n）作用：
介子
（p-n）作用：
介子
§16-3 原子核的稳定性和放射性
16-3-1 原子核的稳定性
吸收剂量： 单位质量的受照物质吸收射线的平均能量。
吸收剂量的国际单位制单位：戈瑞（gray，Gy）
吸收剂量的常用单位：拉德（rad ）
相对生物学效应（RBE）
几种辐射的RBE值
辐射种类
RBE/(Sv/Gy)
X或γ射线 电子 慢中子 质子 α粒子 重离子
1 1.0-1.5 3 – 5 10 20 20
16-4-3 热核聚变的几种约束
引力约束聚变——太阳能
太阳燃烧氢： 5×1016 kg/s，放出能量3.2×1031J
惯性约束聚变——氢弹
通过 裂变点火
磁约束——可控聚变反应
螺线环
变压器
等离子体
托卡马克装置
§16-1 原子核的基本性质
16-1-1 原子核的构成
1919年，卢瑟福在实验中首先实现了原子核的人工破裂，并发现了质子，记作p；
1932年，英国物理学家查德威克在实验中发现了中子，记作n。
原子核是由质子和中子构成 ！
核子：质子、中子
核子半径： 约 0.8×10-15 m
衰变：
射线是一种高能电磁辐射。
衰变式：
Y* 表示处于激发态的原子核。
例如：
16-3-3 放射性衰变规律 半衰期
放射性衰变规律：
：衰变恒量
第17章原子核物理简介
原子核内，核子之间的距离都在 1015m 以内，因而质子 之间有很强的静电斥力，这种斥力有拆散原子核的趋势；另 一方面，把原子核拆散成质子和中子需要耗费巨大的功。可 见在核子之间一定还存在一种比静电斥力更强的相互作用力， 以使质子和中子集结在一起，形成稳定的核，这种力称为核 力。
无论是质子与质子、中子与中子或质子与中子之间都有核力相互作用， 而且任意两个核子之间的核力大致相等。
迈耶和金森提出了类似于原子能级 那样的壳层模型（1963年诺贝尔奖）， 该模型给出的核子的能级，如图所示。
由图可知，对于质子或中子数为2,8, 20,28,50,82,126的核称为幻数核， 分布有核子的最高能级到其上边没有 核子的能级的差都比较大。说明这些 幻数核都特别稳定，这一结果与实验 相符。
质子和中子是如何结合组成原子核的呢？到目前为止, 原 子核的结构还没有精确、全面的理论描述，因此, 只能利用一 些模型来近似说明。
液滴模型最初是由玻尔根据核力 和液体的分子力的相似而提出的。
核子距离很小→斥力，使得核液不可压缩 核子距离很大→引力，使得核液维持一定形状 类似于普通的液滴由于表面张力而聚成球形。
E / A mc2 / A —— 描述原子核结合的紧密
以为平均结合能纵坐标，核子数为横坐标，可得两者的关系， 如图所示：
从右图可以看出，对应于中等 原子量元素的核，核子的平均结合 能最大，且近似地均等于 8.6MeV， 因此最稳定。 而对于轻核和重核， 每个核子的平均结合能都比上述数 值小，因此当轻核聚合成中等质量 的核或重核分裂成中等质量的核时, 都有大量能量放出，这种能量称为 原子核能，简称原子能。
2.291017 kg m3
从上述原子核密度近乎相同的事实表明，无论原子核中核子 数目有多少，每一个核子在核内几乎都占有相同大小的体积。
原子物理cap7核物理概论
Back Next
第二节:核质量 第二节:
体积能是核力引起的，而核力是短程力，只与周围几个粒子有作用， 因此表面核子受到的核力作用强度将小于内部粒子，由此引起的对体积能 的 修正 Bs 将与 核的 表面 积成正 比 Bs ~ 4πr 2 ~ A2 / 3 引 入比例 常数 αs ，故
电子）和五个中子构成，相应的质量和为 MBe′ = 4mH + 5mn = 9.0746278u 显 然 m = MBe′ MBe = 0.062442u 可见，核子结合构成原子后总质量减少了， 通常我们称之为质量亏损。 2.结合能 根据Einstein的质能公式 E = mc2 ,或者 E = mc ， 原子核形成过程
mN = m Zme + ∑
n
原子核的绝对质量是非常小的，比如：
En 式中 me 是电子质量，En 是第n个电子的结合能。 c2
12 原子的质量仅为 C
12 1.992678×1026 kg 所以国际上定义， C质量的1/12为原子质量单位，
记为1 ≡1.660566×1027 kg 这样，原子的原子量都是一个很接近某一整 数的量，通常定义这个整数为该核的质量数，并记为A 。
原子的结合能 质量公式
Back
第二节:核质量 第二节:
1） E 是原子核稳定性的标志， E 越大，相应的核就越稳定； 2） A = 40 ~ 120 之间的核， E 近似为常数，且较大， E ~ 8.5MeV ； 3）轻核（A较小）和重核（A较大）的平均结合能都比较小，因此，轻核的 聚变和重核的裂变都有能量放出，这就是通常所说的聚变和裂变的原子能， 这个能量是相当大的。比如 E(238U) = 7.5MeV ，当一个 238U 裂为两个质量中 等的核 (A ~ 100) 左右 ，则每个核子放出1MeV的能量，因此一个 238U 的核放 出的能量约为200MeV，而一克
原子物理-原子核物理
把上述势函数代入薛定谔方程中，并要求在r=R处波函 数等于零，就可得到以不同的径向量子数ν和角量子数l 所表示的一系列能量状态。对于核外电子，一般说来能 量决定于主量子数n和角量子数l，而对原子核，核子能 量决定于径向量子数ν和角量子数l，且ν=n-l。对于原 子核，角量子数l=0,1,2,3,……的能态仍然以s、p、d、f 、……等符号表示。具体计算表明，核子能级从低到高 的排列顺序是1s,1p,1d,2s,1f,2p，1g，……这里左边的数 字代表ν而不是n。然而，仅考虑中心力场最多只能给 出2，8，20三个幻数，显然这种中心场近似不能完全表 征 核 内 的 真 实 情 况 。 在 此 基 础 上 ， 1949 年 迈 耶 尔 (M·Myer)和简森(A·Jensen)加进了核子的自旋轨道耦 合 项 ， 并 引 入 总 角 动 量 量 子 数 j=l±1/2(l≠0) 或 j=1/2(l=0)，从而由同一l决定的能级将分裂成两个。
-
图 7.1.1(b) 的 电 荷 分布同图7.1.1(a)是 等效的，可知上式是 一个单电荷2e和一个 四极子联合的电势。
球式的分布，在对称 轴上的电势可以表达
图7.1.1 等效电荷分布
图7.1.2 旋转椭球
所以旋转椭球式的电荷分布等效于一个单电荷和一个四极 子的迭合。令Q=2a3/e，称为电四极矩。可以证明原子核的电
对于原子核，许多实验事实表明，当组成它的质子数或中子数 等于2，8，20，28，50，82，126这些数字时，原子核特别稳定 。这些数字称为幻数。
幻数的存在使人们想到，原子核内也可能存在着与原子类似的 壳层结构，核内的质子和中子按泡利不相容原理和能量最低原理 分别填充自己的壳层，当质子数和中子数均为幻数时正好填满一 个壳层。
物理学中的原子核的组成
物理学中的原子核的组成一、原子核的基本概念1.原子核是由质子和中子组成的，是原子的中心部分。
2.原子核带正电，因为质子带正电，中子不带电。
3.原子核的质量远大于电子的质量，约为电子的1836倍。
4.质子是原子核中带正电的基本粒子。
5.质子的质量约为1.6726×10^-27千克。
6.质子的电荷量为+1.602×10^-19库仑。
7.质子的原子序数称为质子数，决定了元素的种类。
8.中子是原子核中不带电的基本粒子。
9.中子的质量约为1.6749×10^-27千克。
10.中子的电荷量为0，即中子不带电。
11.中子的数量可以变化，不影响元素的原子序数。
四、原子核的结合能1.原子核的结合能是指将核子（质子和中子）结合在一起形成原子核时释放出的能量。
2.原子核的结合能的大小与核子数、核子间的相互作用有关。
3.原子核的结合能是原子核稳定性的量度，结合能越大，原子核越稳定。
五、原子核的衰变1.原子核衰变是指原子核自发地发生变化，放出粒子或电磁辐射的过程。
2.原子核衰变分为α衰变、β衰变和γ衰变。
3.α衰变是指原子核放出一个α粒子（即氦核），质量数减少4，原子序数减少2。
4.β衰变是指原子核中的一个中子转变为一个质子，同时放出一个电子和一个反中微子。
5.γ衰变是指原子核在α衰变或β衰变后，放出γ射线以恢复能量平衡的过程。
六、原子核反应1.原子核反应是指两个或两个以上的原子核相互碰撞或相互作用，产生新的原子核的过程。
2.原子核反应分为轻核聚变和重核裂变。
3.轻核聚变是指轻核（如氢核）在高温和高压下融合，产生更重的核的过程。
4.重核裂变是指重核（如铀核）在吸收中子后，分裂成两个较轻的核，同时放出中子、能量和辐射的过程。
七、核能的应用1.核能是指原子核反应释放出的能量，可以用于发电、军事等领域。
2.核电站利用重核裂变反应产生热能，驱动蒸汽轮机发电。
3.核武器利用重核裂变或轻核聚变反应释放巨大能量，具有极大的破坏力。
17核物理简介
10(Ci)
再由活度衰减公式：
A A0e t
A400 A0e t A0 2t / 3.65 1011 2400/1600 3.07 1011 (Bq) 8.3(Ci) A6000 3.65 1011 26000/1600 2.711010 (Bq) 0.73(Ci)
E mc2 4.5398711012 J 28.34MeV
形成1 mol的氦原子核所放出的能量为
Emo1 N A E 2.73 1012 J mol1（相当于燃烧100 吨煤）
原子核的结合能与它包含的核子数有关，重核比轻核的结 合能大，为比较不同原子核的结合能，需要定义平均结合能。
226 88
10 6.023 1023 Ra 的核数为： N0 2.66 1022 226
0.693 /
0.693 1.37 1011 (s 1 ) 1600 3.156 107
镭的衰变常量为：
起始活度为： A0 N0 1.37 1011 2.66 1022 3.65 1011 (Bq)
可见：原子核的自旋对原子能级的影响较小，但是，根据原 子光谱的超精细结构，是可以分析测定核自旋。
原子核内，核子之间的距离都在 1015 m 以内，因而质子之 间有很强的静电斥力，这种斥力有拆散原子核的趋势；另一方 面，把原子核拆散成质子和中子需要耗费巨大的功。可见在核 子之间一定还存在一种比静电斥力更强的相互作用力，以使质 子和中子集结在一起，形成稳定的核，这种力称为核力。
m [ Zmp ( A Z )mn ] m
—— 物质不灭呀，去哪里啦？
E mc 2
由质子和中子形成原子核时所放出的能量，称为结合能。 相反，使原子核分裂为单个的质子和中子时，外界就必 须供给与结合能等值的能量或做这样多的功。
原子核物理学
原子核物理学是研究原子核的结构、性质、形成以及相互作用的物理分支。
这一领域涉及从基本粒子到宇宙尺度的广泛现象，是现代物理学中极为重要的组成部分。
原子核物理学是研究原子核内部结构、性质以及相互作用的科学。
自从1932年詹姆斯·查德威克发现中子以来，原子核物理学得到了迅速的发展。
这一领域的研究不仅对基础科学具有重要意义，而且对核能、核技术以及核医学等应用领域有着深远的影响。
一、原子核的基本性质1. 组成与结构原子核由质子和中子组成，这两种粒子统称为核子。
质子带有正电荷，中子不带电。
原子核的大小约为10^15米，远小于原子的大小。
2. 质量与结合能原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，这种质量的亏损称为质量亏损。
根据爱因斯坦的质能方程E=mc^2，质量亏损对应着原子核的结合能，即核子结合在一起所释放的能量。
3. 电荷与自旋原子核带有正电荷，其大小等于核内质子的数目。
原子核具有自旋角动量，其大小取决于核子数和核子的排列方式。
二、原子核的稳定性与放射性1. 稳定性条件原子核的稳定性取决于其质子与中子的比例。
在轻核区域，质子与中子的比例接近1:1，而在重核区域，中子的数目多于质子。
原子核的稳定性还受到其自旋和形状的影响。
2. 放射性衰变不稳定的原子核会自发地发生放射性衰变，释放出粒子或电磁辐射。
常见的放射性衰变类型有α衰变、β衰变、γ衰变等。
α衰变：原子核释放出一个α粒子（两个质子和两个中子组成的粒子），转变为一个新的原子核。
β衰变：原子核中的一个中子转变为一个质子，同时释放出一个电子和一个反中微子，或者一个质子转变为一个中子，同时释放出一个正电子和一个中微子。
γ衰变：原子核从激发态跃迁到基态时，释放出γ射线。
三、原子核反应与核能1. 核反应核反应是指原子核之间或原子核与粒子之间的相互作用。
核反应可以是自然的，也可以是人工引发的。
常见的核反应有核裂变、核聚变等。
核裂变：重核在中子的轰击下分裂成两个或多个轻核，同时释放出大量能量。
原子核物理学的基础
原子核物理学的基础原子核物理学是研究原子核内部结构、性质和相互作用的学科。
它是物理学的一个重要分支，对于我们理解原子核的组成、稳定性以及核反应等现象具有重要意义。
在原子核物理学的研究中，有一些基础概念和理论是必须要了解的，下面将介绍原子核物理学的基础知识。
1. 原子核的组成原子核是原子的中心部分，由质子和中子组成。
质子带正电荷，中子不带电荷，它们共同构成了原子核的结构。
质子和中子都属于核子，是由更基本的粒子夸克组成的。
在原子核中，质子和中子的数量决定了元素的化学性质，而质子的数量决定了元素的原子序数。
2. 原子核的稳定性原子核的稳定性是指原子核内部质子和中子之间的平衡状态。
在原子核中，质子之间的库仑斥力会使核内部产生排斥作用，而质子和中子之间的强核力会使核内部产生吸引作用。
只有当这两种作用达到平衡时，原子核才能保持稳定。
如果核内质子过多或者过少，就会导致原子核不稳定，发生放射性衰变。
3. 原子核的能级结构原子核内部的质子和中子也具有能级结构，类似于原子的电子能级。
原子核的能级结构对于核反应和核衰变等过程具有重要影响。
核能级的分布和填充规律可以通过核壳模型和核液滴模型来解释，这些模型对于理解原子核的性质和行为提供了重要的参考。
4. 核反应和核衰变核反应是指原子核之间的相互作用过程，包括裂变、聚变、衰变等。
核反应释放出巨大的能量，是核能的重要来源。
核衰变是指原子核自发地放出粒子或电磁辐射的过程，包括α衰变、β衰变、γ衰变等。
核反应和核衰变是原子核物理学研究的重要课题，也是核技术和核能应用的基础。
5. 核力和核子结构核力是维持原子核内部结构稳定的力，是一种非常强大的作用力。
核力是一种短程力，只在非常短的距离内起作用，因此只能作用于核子之间。
核力的特点包括强度大、作用距离短、作用范围小等。
核子结构的研究对于理解核力的本质和作用机制具有重要意义，也是原子核物理学的重要内容之一。
总结起来，原子核物理学是研究原子核内部结构、性质和相互作用的学科，涉及到原子核的组成、稳定性、能级结构、核反应、核衰变、核力和核子结构等方面的内容。
原子核物理
原子核物理
原子核物理是研究原子核的性质、结构和相互作用规律的一门学科。
原子核是构成原子的重要组成部分，它由质子和中子组成，中子和质子的数量不同就可以构成不同的核子，也就是不同的原子核。
原子核中的质子数决定了元素的种类，而中子数的变化则决定了同一元素的同位素。
原子核物理的研究对象是原子核的结构和性质，它主要涉及到原子核的质量、能量、自旋、磁矩、衰变等方面。
原子核物理学主要的研究方法是核反应和核辐射。
核反应是指在核子和核子之间发生的相互作用反应，核辐射则是指原子核放射出的带电粒子或光子等辐射。
原子核物理学的研究成果在很多领域都得到了广泛应用。
例如在核能的开发、医学上的放射性同位素的应用、辐射生物学、地质年代测定、天文学等方面都得到了应用。
近年来，原子核物理与其他学科的交叉学科也越来越多，出现了核物理天体物理学、核医学、核磁共振等新兴学科。
总的来说，原子核物理的研究对于人类的科技进步和生活服务都有着重要的作用，它为人们提供了更多的科学知识和技术手段，帮助人类更好地改善生活质量和促进社会进步。
物理掌握原子和核物理的原理
物理掌握原子和核物理的原理物理是一门研究自然界物质和能量运动规律的科学，原子和核物理是物理学的重要分支之一。
本文将详细介绍原子和核物理的基本原理，以帮助读者更好地理解这两个领域。
一、原子物理的原理1. 原子的结构原子是构成一切物质的基本单位，由原子核和围绕核运动的电子组成。
原子核由质子和中子组成，电子携带负电荷。
原子的质子数决定了元素的原子序数，而质子数等于电子数时，原子呈电中性状态。
2. 原子的稳定性原子的稳定性取决于核内的质子和中子的比例。
稳定的原子核通常具有近似相等的质子和中子数目，这种比例保持了核的稳定性。
若质子数与中子数偏离均衡比例，核便会发生放射性衰变，释放出能量。
3. 原子能级和光谱原子的电子围绕原子核存在不同能级。
当电子跃迁到更低的能级时，会放出能量，产生光谱。
不同原子具有独特的光谱，因此光谱分析成为识别元素和研究原子结构的重要手段。
4. 原子核反应原子核反应是指原子核与其他粒子或辐射相互作用、发生转变的过程。
核反应可分为裂变和聚变两类。
裂变是重核分裂成两个或多个较小的核片段，释放出大量能量；聚变是两个轻核融合成较重的核，同样伴随着能量释放。
二、核物理的原理1. 核的结构核是原子核物理研究的主要对象，由质子和中子组成。
质子和中子统称为核子。
核子之间通过强相互作用力维持在核内，同种核子之间相互排斥，保持核的稳定性。
核的质量和电荷主要集中在核心区域。
2. 核衰变核衰变是指原子核自发地转变为另一种核的过程，通过放射粒子或辐射能量来实现。
核衰变包括放射性衰变、α衰变、β衰变等。
放射性衰变是核随时间变化的自然规律，具有随机性。
核衰变过程中会释放出放射性能量。
…..（继续按需求增加论述内容）总结：本文介绍了原子和核物理的基本原理。
原子物理主要关注原子结构、稳定性、能级和光谱等方面，而核物理则主要研究核的结构、核反应和核衰变等现象。
通过掌握这些原理，我们可以更深入地理解物质的基本单位和核反应过程，为物理学的进一步发展提供基础。
17原子核物理简介
一、原子核的组成⎧⎨−===)Z A Z 中子（数量原子序数核外电子数质子（数量原子核⎩)原子序数原子量中子数量同种元素可具有不同原子核如天然同一种元素可具有不同原子核：如天然存在的铀元素，有中子数分别为142、143、存在的铀元素有中子数分别为146三种原子核。
1.核素(nuclide)——具有一定中子数、质子数和一定能量状态的原子核符号表示：符号表示A XZ元素符质量数＝Z(质子数)＋N(中子数)号电荷数Z(质子数)2.同位素(isotope)——电荷数相同质量数不同的核素例1例：（氕）H 1（氘）H 21（氚）3氚H 13.同质异能素(isomer)——电荷数和质量数相同但能量状态不同的核素例：Co Co m 60602727（m表示原子核处于寿命较长能级较高的激发态）二、核的稳定性由质子和中子形成原子核时所放出的能量，由质子和中子形成原子核时所放出的能量称为结合能, 中等质量的核的核子平均结合能比轻核和重核都大，因此中等核最稳定。
一、放射性核素的衰变类型核衰变——原子核自发地放射某种射线而转变成其它核素如：222226天然放射性核素RnRa8688}放出射线从反应堆和加速器SP32163215产生的放射性核素(人工放射性核素)α粒子1. α衰变母子粒飞出的核核子动能A A −44QHe Y X Z Z ++→−22位移法则：4222226例：QHe Rn Ra ++→286882.β衰变和电子俘获(electron capture-EC)β衰变位移法则：衰变−−++++→βν,00011A Z Q e Y X A Z 衰变++−+++→βν,00011A ZQ e Y X A Z β+粒子中微子β－粒子反中微子例：Qe S P +++→−ν000132163215Qe C N +++→+ν0001136137核如果因质子过多而不稳定时除通过核如果因质子过多而不稳定时，除通过β+衰变来调整外，还可以以电子俘获(electron capture-EC) (p )EC 位移法则：A A00QY e X Z Z++→+−−ν011055055例：QMn e Fe ++→+−ν0251263.跃迁和内转换γ——核从高能态向低能态跃迁放出光γ子的过程+Y Y X m↓↓↓→→γ子子母基激核核核态发态二、几种射线的性质二几种射线的性质α、β、γ穿透能力比较三、放射性衰变规律放射性衰变定律1.放射性衰变定律(law of radioactive decay)设t 时刻母体核数为N ，d t 时间内衰减掉核数d N ，则NtNλ=−d d teN N λ−=0Nd 2.衰变常数td =λ单位：1/sN3. 半衰期(half-life)teN N λ−=0τ——放射性核数衰减一半所需的时间tte N N λλ==−2/00693.02ln ==λτe211==02,N N t ==τ衰变定律用半衰期表示:t22ln 022,2N N t τ""""021,N N n t n ==τ4、平均寿命∞∞1λλλλ===∫∫−t tet N t N T td )d (0λ1=T ττ44.1693.0==T 衰变变定律律曲线线2121T T λλ21ττ><<60= 5.27Co 27的半衰期τ年,其衰变常数λ= 平均寿命T =.7.59年0.132/年,5、放射性活度(radioactivity )——放射源在单位时间内发生衰变的核数也称放射性强度d −−衰变的核数，也称放射性强度N t N A λ=−=d tt e A eN λλλ==01Bq=1s -1 （每秒有一个核衰变）单位：贝克勒尔1Bq 1s （每秒有个核衰变）1ci=3.710居里1ci 3.7×10Bq 1mci=37Bq毫居里1mci=3.7×107Bq四、放射性同位素的应用和防护1.遗传因子变异或加快变异的进程。
原子核物理-第一章
• 核物质的分布半径略大于核电荷的分布半径，这表明 中子分布半径略大于质子分布半径，相当于核有一个 中子皮 • 原子核的质量分布近似正比于核子数A • 单位体积中的核子数近似等于常量 • 核物质的密度相当大
1.3 原子核的结合能和半经 验公式
2 M Z , A ZM H A Z mn aV A aS A2 3 aC Z 2 A1 3 asym N Z A BP c 2
1.4 原子核的自旋和统计性
• 原子核的角动量通常称为核的自旋 • 中子和质子是具有自旋为1/2的粒子， 且在核内作复杂的相对运动，从而具有 相应的轨道角动量，所有这些角动量的 矢量和就是原子核的自旋 • 原子核的自旋反映了核的内禀特性，与 整个核的外部运动无关
1.4 原子核的自旋和统计性
• 因为电子的自旋等于1/2，所以j只能等于l+ ½ ，l- ½ ； 从而使得l为定值的能级分裂为两个具有不同j值的子 能级，产生了光谱的精细结构 • 超精细结构是由于核的自旋与电子的总角动量相互作 用的结果，且因为核自旋比电子自旋的影响小得多， 所以这种能级分裂比精细结构小得多，此外能级越靠 近原子核，受这种分裂的影响越大 • 核的自旋PI与电子总角动量Pj耦合成原子的总角动量
1.3 原子核的结合能和半经 验公式
• 核素最后一个中子的结合能
或
• 核素最后一个质子的结合能
或
不同核素的最后一个核子结合能具有较大差异， 16O与临近的17F、17O相比具有更好的稳定性
1.3 原子核的结合能和半经 验公式
• 因为从数学上还不能准确解释核子之间的相互 作用，所以对原子核的研究通常采用模型法， 即提出原子核结构或原子核反应机制的某种模 型进行研究 • 原子核的液滴模型——将核比做荷电的液滴
核物理学概述
核物理学概述核物理学是研究原子核内部结构、核反应和核能的科学领域。
它是物理学的一个重要分支，对于人类探索宇宙构造和应用核技术都具有重要意义。
本文将介绍核物理学的基本概念、原理以及应用领域。
一、核物理学的基本概念核物理学研究的基本单位是原子核，它由质子和中子组成。
质子带正电荷，中子不带电荷，两者合称为核子。
核子的质量约为电子质量的2000倍，占据了原子的绝大部分质量。
1.1 原子核的结构原子核内部通常由质子和中子组成，质子数量决定了元素的化学性质，质子数目不同的原子被称为不同的元素。
中子的存在可以稳定原子核的结构，中子的数量不同可以得到同一元素的不同同位素。
1.2 核力和电磁力核力是负责核子相互作用的一种特殊力，只存在于极短的距离之内。
核力比电磁力要强很多，可以将质子和中子紧密地结合在一起，维持原子核的稳定性。
二、核物理学的基本原理核物理学研究的核心问题包括核反应和核变换。
核反应是指原子核发生一系列的物理变化，涉及质子和中子的重新组合。
核变换是指元素的原子核发生变化。
2.1 放射性衰变放射性衰变是指放射性核素发生自发性的变化过程，通过放射出不同类型的粒子来实现能量的释放。
常见的放射性衰变有α衰变、β衰变和γ衰变。
2.2 核裂变和核聚变核裂变是指重核原子核发生分裂，产生两个或多个较轻的核子的过程。
核聚变是指两个轻核原子核融合为一个更重的原子核的过程，释放大量能量。
核裂变和核聚变都是核能的重要来源。
三、核物理学的应用领域核物理学在能源、医学、农业、环保等领域都有着广泛的应用。
3.1 核能发电核能发电是利用核裂变或核聚变释放的能量来产生电能的过程。
核能发电具有能量密度高、排放物少等优点，是一种清洁、高效的能源来源。
3.2 放射性治疗和医学诊断放射性同位素广泛应用于医学诊断和治疗领域。
例如，放射性同位素可以作为示踪剂用于细胞活动和代谢的研究，同时也可以通过放射性治疗来治疗肿瘤等疾病。
3.3 核技术在农业与环保中的应用核技术在农业中可以用于改良作物、控制害虫、增加产量等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第八章 原子核物理简介一、选择题1．可以基本决定所有原子核性质的两个量是：A 核的质量和大小 B.核自旋和磁矩 C.原子量和电荷 D.质量数和电荷数2．原子核的大小同原子的大小相比，其R 核／R 原的数量级应为：A ．105 B.103 C.10-3 D.10-53．原子核可近似看成一个球形，其半径R 可用下述公式来描述：A.R ＝r 0A 1/3B. R ＝r 0A 2/3C. R ＝3034r π D.R=334A π 4．试估计核密度是多少g/cm 3？A.10；B.1012C.1014D.10175．核外电子的总角动量 6=J P ,原子核的总角动量 12=I P ,则原子的总角动量() 1+=F F P F ,其中F 为原子的总角动量量子数,其取值为A.4,3,2,1;B.3,2,1;C.2,1,0,-1,-2;D.5,4,3,2,16．已知钠原子核23Na 基态的核自旋为I=3/2,因此钠原子基态32S 1/2能级的超精细结构为A.2个;B.4个;C.3个;D.5个7．若某原子其电子轨道量子数L=2,自旋量子数S=0,核自旋量子数I=3/2,则该原子总角动量量子数为A.7/2,5/2,3/2,1/2；B. 7/2,5/2,3/2,3/2,1/2;C. 7/2,5/2,3/2,3/2,3/2,1/2；D.条件不足,得不出结果.8．若电子总角动量量子数J=1/2,原子核自旋角动量量子数I=3/2, 则原子总角动量量子数F 的取值个数为A.4个;B.3个;C.1个;D.2个9．氘核每个核子的平均结合能为1.11MeV ,氦核每个核子的平均结合能为7.07 MeV .有两个氘核结合成一个氦核时A.放出能量23.84 MeV;B.吸收能量23.84 MeV;C.放出能量26.06 MeV;D.吸收能量5.96 MeV ,10．由A 个核子组成的原子核的结合能为2mc E ∆=∆,其中m ∆指A. Z 个质子和A-Z 个中子的静止质量之差；B. A 个核子的运动质量和核运动质量之差;C. A 个核子的运动质量和核静止质量之差；D. A 个核子的静止质量和核静止质量之差11．原子核平均结合能以中等核最大, 其值大约为； ；；12．氘核每个核子的平均结合能为1.09MeV ,氦核每个核子的平均结合能为7.06 MeV .有两个氘核结合成一个氦核时,其能量的变化为MeV ,氦核比氘核稳定; B. - 23.88 MeV , 氦核比氘核稳定;C. 23.88 MeV ，氦核没有氘核稳定；D. - 23.88 MeV , 氦核没有氘核稳定.13．原子核的平均结合能随A 的变化呈现出下列规律A. 中等核最大,一般在7.5~8.0 MeV ;B. 随A 的增加逐渐增加,最大值约为8.5 MeV ;C. 中等核最大，一般在8.5-8.7 MeV ；D. 以中等核最大，轻核次之，重核最小.14．已知中子和氢原子的质量分别为1.008665u 和1.007825u,则12C 的结合能为A. 17.6 MeV ；B. 8.5 MeV ；C. 200 MeV ；D. 92 MeV .15．放射性原子核衰变的基本规律是t e N N λ-=0,式中N 代表的物理意义是A. t 时刻衰变掉的核数；B. t=0时刻的核数;C. t 时刻尚未衰变的核数；D. t 时刻子核的数目.16．已知某放射性核素的半衰期为2年,经8年衰变掉的核数目是尚存的A.5倍;B.10倍;C.15倍;D.20倍.17．1克铀23892在1秒内发射出1.24⨯104个α粒子,其半衰期为A. 3.4⨯1019秒;B. 1.4⨯1017秒；C. 2.0⨯1017秒；D. 4.9⨯10-18秒.18．8536Kr 样品的原子核数N 0在18年中衰变到原来数目的1/3, 再过18年后幸存的原子核数为A.N 0/9；B. N 0/2；C. N 0/3；D. N 0/6.19．钍23490Th 的半衰期近似为25天,如果将24克Th 贮藏150天,则钍的数量将存留多少克?； ； ； D.12. 20．若以居里为单位,在t 时刻有N 个核,其衰变常数为λ的核素的放射性强度为A. λN /3.7⨯1010 ；B. λN ⨯3.7⨯1010；C. λN ；D. λNe -λt .21．天然放射性铀系的始祖元素是23892U,最后该系形成稳定的核是20682Pb,那么铀系共经过多少次α衰变?A.59；B.8；C.51；D.10.22．在α衰变过程中,若α粒子质量为M α ,反冲核质量为M r ,则衰变能E 0和α粒子的动能E α有如下关系 A.⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=r M m E E αα10； B. ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=r M m E E αα10; C. ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ααm M E E r 10； D. ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ααm M E E r 10. 23．在β衰变中从能,量或静止质量角度考虑能发生β+和K 俘获的关系是：A ．能发生必须能发生K 俘获B ．能发生不一定能发生K 俘获C ．能发生k 俘获必能发生D ．还要考虑其他条件才能判断24．发生β+衰变的条件是A.M (A,Z)＞M (A,Z －1)＋m e ;B.M (A,Z)＞M (A,Z ＋1)＋2m e ;C. M (A,Z)＞M (A,Z －1);D. M (A,Z)＞M (A,Z －1)＋2m e25． 发生β－衰变的条件是A. M (A,Z)＞M (A,Z ＋1)＋m e ;B.M (A,Z)＞M (A,Z ＋1)－m e ;C. M (A,Z)＞M (A,Z ＋1);D.M (A,Z)＞M (A,Z ＋1)＋2m e .26．在衰变中可伴随产生x 射线和俄歇电子的有:A.β－；B. K 俘获； C .β+和K 俘获 D .β+27．已知74Be 的原子量为7.016290, 73Li 的原子量为7.016004,从能量角度74Be ：A ．能发生β+衰变也可能发生K 俘获；B ．仅能发生β－衰变;C ．仅能发生K 俘获 ;D ．仅能发生β+衰变.28．γ衰变中的内转换电子的产生原因是：A ．核放出的γ射线使原子壳层中的电子被击出；B ．核的电磁场与壳层电子的相互作用而释放电子；C ．由壳层电子跃迁产生的γ射线再将另一电子击出；D．同俄歇电子产生原因相同29．在原子核发生衰变过程中,下述过程可产生俄歇电子A．β－和γ跃迁； B. β+和K俘获； C. K俘获和内转换（内变换）； D.内转换和β－30．以下五个试验：1.X射线，2.内转换， 3.康普顿效应，4.光电效应，5.俄歇电子. 问那两个可证实K俘获过程的存在：A .1 和2B .4和2 C.1 和3 D.1 和531．历史上利用加速器所加速的粒子实现的第一个人工核反应是：A .P+73Li→242He为吸能反应； B. α+147N→178O+p为放能反应;C.p+73Li→242He为放能反应；D. α+147N→78O+p为吸能反应.32．历史上利用加速天然放射性所产生的第一个核反应方程是：A．147N（α，p）178O,为放能反应; B .147N（α，p）178O,为吸能反应;C .73Li（p, α）42He,为放能反应; D. 73Li（p ,c）42He,为吸能反应33．在核反应63Li+21H→242He中,已知反应能为22.4MeV,测得21H的能量是4.0MeV若生成的两个粒子能量相等，其数值为：A．9.2MeV；；；34．在核反应94Be+11H→95B+01n中反应能为-1.84MeV,入射电子的阈能为：A.0MeV；；；;35．用能量为1.15MeV氘粒子引起11B（d，α）9Be反应,在方向测得出射粒子能量为6.３7MeV,则反应能为：Ａ.６MeV B. 8.03MeV C .4MeV36．已知核2H、3H、4He的比结合能分别为1.11MeV、2.83MeV、7.07MeV，则核反应2H+3H、→4He+n 的反应能为B. 17.56MeVC.-3.13MeV D .–17.56MeV37．在核反应14N+α→p+A Y中，A Y为A.17O；B.17F;C.18O;D.15N.38．利用液滴模型解释裂变过程,其体能项、表能项、库仑能项变化如下A.体能不变，表能、库仑能改变；B.表能不变体能、库仑能不变；C.库仑能不变体能、表能改变；D.三项皆改变，但变化大小不同.39．就一般情况而言，核反应可分为三个阶段.这三个阶段：A.独立粒子阶段,复合核阶段,最后阶段;B.独立粒子阶段,复合系统阶段,最后阶段;C.独立粒子阶段,复合系统阶段,复合核衰变阶段;D.独立粒子阶段,复合核阶段, 复合核衰变阶段.40．核反应直接过程应包括A.弹性散射、非弹性散射、库仑激发B.弹性散射、削裂反应、掇拾反应C.弹性散射、削裂反应、掇拾反应D.削裂反应、掇拾反应、贯穿反应41．一个235U发生裂变，其裂变碎片的质量数为下列哪一组几率最大？A.118 ,118；B.72 , 162 ;C. 96, 140 ;D.118,72.42．235U核吸收一个热中子之后,经裂变而形成13954Xe和9438Sr核,还产生另外什么粒子？A.两个中子;B.一个氘核;C.一个氘核和一个质子;D.三个中子.43．在反应堆中为使快中子变为热中子所采用的减速剂：A.镉、硼等;B.水、重水、石墨、氧化铍等;C.水、重水、铅等;D.水、重水、混凝土44．要是氢原子核发生热核反应密度D 和持续时间τ组成的劳逊判据应大于：A.1014s/c m 3；B. 108s/c m 3； C .1014s ⋅c m 3； D.1010c m 3/s.45．一个235U 吸收一个慢中子后,发生的裂变过程中放出的能量为A.8MeV ；B. 100MeV ； C .200MeV ；46．核力的力程数量级（以米为单位）A .10-15； B. 10-18； C.10-10； D. 10-13.47．下述哪一个说法是不正确的?A.核力具有饱和性;B.核力与电荷有关;C.核力是短程力;D.核力是交换力.48．核力具有以下性质：A.是具有饱和性的交换力;B.大小与电荷有关;C.仅仅有有心力;D.μ子是核力场中的量子.49．汤川介子理论认为核力是交换下列粒子而产生：A.电子和中微子;B. μ±；C.π±,π0;D.胶子50．结合能半经验公式是由液滴模型和某些实验事实得出的.下列两项与液滴模型本身无关的是：A ．对称能和对偶能项; B.库仑斥力和对偶能项 ;C. 库仑斥力和对偶能项；D.体积能和库仑斥力能.51．玻尔提出液滴模型的实验基础有A ．质子—中子散射，核大小有一定极限，放射性衰变；B ．质子—中子散射，核大小有一定极限，核密度为常数；C ．质子—中子散射，中子的发现，核密度为常数；D ．核密度为常数，核大小有一定极限，结合能与质量数成正比.二、简答题1. 解释下列概念：核电四极矩、核力及其性质、核衰变能、核反应能、裂变能、聚变能、链式反应、核反应截面、热核反应、核反应阈能、直接核反应、复合核核反应、三阶段核反应、K 俘获、俄歇电子、内转换、. 内转换电子.2. 何谓衰变常数、半衰期、平均寿命、放射性强度？放射性核素的衰变规律如何？3. β能谱有何特点？如何解释？4. 何谓核液滴模型？是用该模型解释复合核核反应和重核裂变？5. 原子核的平均结合能曲线有何特点？6. 某原子X A Z 的质量小于Y A 1Z -的质量，但大于Y A 1Z '+的质量，从能量的角度考虑，该核能发生何种衰变？三、计算题1. 算出73Li （p, α）42He 的反应能.已知：11H ：1.007825u, 42He:4.002603u, 73Li:7.015999u.（放能：17.35MeV ）2. 第一题中,如果以1MeV 的质子打击Li,问在垂直于质子束的方向观测到42He 的能量有多大?（9.175MeV ） 3. 以能量E 1=0.6MeV 的氘核轰击氘靶放出中子：(a)写出这时发生的核反应式；(b)由氘核放出的中子方向与氘核入射方向垂直时,试计算中子的能量E 2?(2.58MeV)4. 如果开始时放射性物质中含有1克234U ，则经过两万年，还有多少未衰变的234U ？那时它的放射性强度是多少？（234U 的半衰期为2.48×105年） 5. 用中子撞击Al 2713靶时，可分别发生飞出质子和光子的反应，（1）试分别写出核反应方程式；（2）已知M （27，13）=26.981530u ，M （27，12）=26.984343u ，M （28，13）=27.9811912u ，M （1，1）=1.007825u ，m n =1.00865 u ，分别计算两种核反应的反应能，并计算有关阈能.6. 已知7Li 和7Be 的比结合能分别为，（1）计算反应7Li （p ，n ）7Be 的反应能和阈能. （2）当质子以阈能入射于静止的靶核，体系的质心在实验室系中的动能多大？7. 14C 的半衰期为5500年，写出14C 的衰变方程. 如果生物体死后就再没有14C 进入体内，现在测得一棵死树的14C 放射性强度为活树的1/3，试估算该树已死了多少年？8. 已知U23592的原子质量为235.0439u ，中子的质量为m n =1.008665u ，质子的质量为m p =1.007277u ，求U23592原子核的结合能和每个核子的平均结合能？。