原子核物理知识点归纳
物理核能知识点
物理核能知识点
以下是一些关于物理核能的知识点:
1. 原子核稳定性:原子核稳定性取决于核子的数目和比例。
原子核中的质子和中子的数目和比例决定了该核的稳定性。
当核子的数目或比例不合适时,核会变得不稳定,可能发生放射性衰变。
2. 放射性衰变:放射性衰变是指不稳定核发射出粒子或电磁辐射以变得更稳定的过程。
常见的放射性衰变方式包括α衰变(放出α粒子),β衰变(放出β粒子)和γ衰变(放出γ光子)。
3. 核裂变:核裂变是指重核(如铀或钚)被撞击或吸收中子后分裂成两个或更多的轻核的过程。
这个过程伴随着大量的能量释放,可以用来产生核能。
4. 核聚变:核聚变是指轻核(如氢或氦)在极高温度和压力下融合成更重的核的过程。
这个过程也伴随着大量的能量释放,是太阳和恒星的能量来源。
5. 核能的应用:核能可以用于发电、医学诊断和治疗、工业应用以及国防等领域。
核能发电是利用核裂变或核聚变产生的能量来驱动发电机产生电能。
这种方式可以提供大量的电能,但也存在核废料处理和核安全等问题。
6. 核反应堆:核反应堆是用于控制和利用核裂变反应的装置。
核反
应堆中的核燃料(如铀或钚)通过控制中子反应速率和放射性物质的释放来产生热能,热能再转化为电能。
7. 核废料:核能的利用会产生核废料,包括放射性废料和非放射性废料。
放射性废料需要进行妥善的处理和储存,以防止对环境和人类健康造成危害。
这些是关于物理核能的一些基本知识点,希望对您有帮助!。
物理原子核知识点总结
物理原子核知识点总结原子核是构成原子的重要组成部分,它包含了质子和中子。
在物理学中,原子核是一个重要的研究领域,涉及到许多重要的知识点。
本文将对物理原子核知识点进行总结,以帮助读者更好地理解这一领域。
1. 原子核的结构原子核是由质子和中子组成的,其中质子带正电荷,中子不带电荷。
原子核的大小通常用核半径来表示,它的大小约为10^-15米。
原子核的质量通常用原子质量单位(amu)来表示,其中1 amu等于质子或中子的质量。
2. 原子核的稳定性原子核的稳定性取决于质子和中子的数量。
如果原子核中的质子和中子数量相等,那么它就是稳定的。
如果质子和中子数量不相等,那么原子核就会变得不稳定,这种不稳定性被称为放射性。
3. 放射性放射性是指原子核不稳定而发生自发性衰变的现象。
放射性可以分为三种类型:α衰变、β衰变和γ衰变。
α衰变是指原子核放出一个α粒子,它由两个质子和两个中子组成。
β衰变是指原子核放出一个β粒子,它可以是一个电子或一个正电子。
γ衰变是指原子核放出一个γ射线,它是一种高能电磁波。
4. 核反应核反应是指原子核之间的相互作用。
核反应可以分为两种类型:裂变和聚变。
裂变是指将一个重原子核分裂成两个轻原子核的过程。
聚变是指将两个轻原子核合并成一个重原子核的过程。
核反应是一种非常强大的能量来源,它被广泛应用于核能产生和核武器制造等领域。
5. 核能产生核能产生是指利用核反应产生能量的过程。
核能产生可以分为两种类型:核裂变和核聚变。
核裂变是指利用裂变反应产生能量的过程,它被广泛应用于核电站和核武器制造等领域。
核聚变是指利用聚变反应产生能量的过程,它是一种非常强大的能源来源,但目前还没有找到有效的方法来实现核聚变。
6. 核辐射核辐射是指放射性物质放出的粒子或电磁波。
核辐射可以分为三种类型:α射线、β射线和γ射线。
α射线是一种带正电荷的粒子,它的穿透能力很弱,只能穿透几厘米的空气或一些薄材料。
β射线是一种带负电荷的粒子,它的穿透能力比α射线强,可以穿透几米的空气或一些厚材料。
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。
物理选修第十九章原子核知识点汇总
物理选修3---5第十九章原子核知识点汇总〔训练版〕知识点一、原子核的组成1、天然放射现象(1)天然放射现象的发觉:1896年法国物理学,贝克勒耳发觉铀或铀矿石能放射出某种人眼看不见的射线。
这种射线可穿透黑纸而使照相底片感光。
天然放射现象的发觉使人们意识到原子核具有复杂结构。
放射性:物质能发射出上述射线的性质称放射性。
放射性元素:具有放射性的元素称放射性元素。
天然放射现象:某种元素白发地放射射线的现象,叫天然放射现象。
(2)放射线的成份和性质:①用电场和磁场来研究放射性元素射出的射线,在电场中轨迹:对应粒子射出速度电离能力穿透能力对应粒子的产生α射线He42C101最强最弱α衰变中:HeHn4211122→+β射线e01-C10099较弱较弱β衰变中:eHn011110-+→γ射线光子C最弱最强核反响中新核从高能态向低能态跃迁时释放能量,即发出γ射线。
②三种射线及其性质比拟: 2、原子核的组成〔1〕质子p 的发觉1919年卢瑟福发觉质子,并预言了中子的存在。
发觉方程 H O N He 1117814742+→+〔2〕中子n 的发觉:1932年,卢瑟福的学生查德威克发觉中子。
发觉方程 n C Be He 101269442+→+〔3〕原子核的组成:原子核是由质子和中子组成,质子和中子统称为核子。
在原子核中:质子数等于电荷数;核子数等于质量数;中子数等于质量数减电荷数. 原子核常用符号:XAZX-----元素符号,A-----核的质量数〔核子数〕,Z-----核电荷数〔即原子序数〕知识点二、放射性元素的衰变1、原子核的衰变:(1)衰变:原子核由于放出某种粒子而转变成新核的变化称为衰变。
①在原子核的衰变过程中,电荷数和质量数守恒。
如:衰变方程:α衰变:He Th U 422349023892+→ β衰变:e Pa Th 012349123490-+→②γ射线是伴随α、β衰变放射出来的高频光子流。
原子物理知识点详细汇总
第一讲 原 子 物 理自1897年发现电子并确认电子是原子的组成粒子以后,物理学的中心问题就是探索原子内部的奥秘,经过众多科学家的努力,逐步弄清了原子结构及其运动变化的规律并建立了描述分子、原子等微观系统运动规律的理论体系——量子力学。
本章简单介绍一些关于原子和原子核的基本知识。
§1.1 原子1.1.1、原子的核式结构1897年,汤姆生通过对阴极射线的分析研究发现了电子,由此认识到原子也应该具有内部结构,而不是不可分的。
1909年,卢瑟福和他的同事以α粒子轰击重金属箔,即α粒子的散射实验,发现绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,但有少数发生偏转,并且有极少数偏转角超过了90°,有的甚至被弹回,偏转几乎达到180°。
1911年,卢瑟福为解释上述实验结果而提出了原子的核式结构学说,这个学说的内容是:在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外的空间里软核旋转,根据α粒子散射的实验数据可估计出原子核的大小应在10-14nm 以下。
1、1.2、氢原子的玻尔理论 1、核式结论模型的局限性通过实验建立起来的卢瑟福原子模型无疑是正确的,但它与经典论发生了严重的分歧。
电子与核运动会产生与轨道旋转频率相同的电磁辐射,运动不停,辐射不止,原子能量单调减少,轨道半径缩短,旋转频率加快。
由此可得两点结论:①电子最终将落入核内,这表明原子是一个不稳定的系统; ②电子落入核内辐射频率连续变化的电磁波。
原子是一个不稳定的系统显然与事实不符,实验所得原子光谱又为波长不连续分布的离散光谱。
如此尖锐的矛盾,揭示着原子的运动不服从经典理论所表述的规律。
为解释原子的稳定性和原子光谱的离经叛道的离散性,玻尔于1913年以氢原子为研究对象提出了他的原子理论,虽然这是一个过渡性的理论,但为建立近代量子理论迈出了意义重大的一步。
2、玻尔理论的内容:一、原子只能处于一条列不连续的能量状态中,在这些状态中原子是稳定的,电子虽做加速运动,但并不向外辐射能量,这些状态叫定态。
原子核物理复习资料归纳整理
原子核物理复习资料归纳整理名词解释1、核的自旋:原子核的角动量,通常称为核的自旋。
2、衰变常量:衰变常量是在单位时间内每个原子核的衰变概率。
3、半衰期:半衰期是放射性原子核数衰减到原来数目的一半所需的时间。
4、平均寿命:平均寿命是指放射性原子核平均生存的时间。
5、放射性活度:在单位时间内有多少核发生衰变,亦即放射性核素的衰变率,叫衰变率。
6、放射性:原子核自发地放射各种射线的现象,称为放射性。
7、放射性核素:能自发的放射各种射线的核素称为放射性核素,也叫做不稳定核素。
8、核衰变:原子核衰变是指原子核自发的放射出α或β 等粒子而发生的转变。
9、衰变能:原子核衰变时所放出的能量。
10、核素:具有相同质子数Z和中子数N的一类原子核,称为一种核素。
11、同位素:质子数相同,中子数不同的核素。
12、同中子素:中子数相同,质子数不同的核。
13、同量异位素:质量数相同,质子数不同的核素14、同核异能素:质量数和质子数相同而能量状态不同的核素。
15、镜像核:质子数和中子数呼唤的一对原子核。
16、质量亏损:组成某一原子核的核子质量与该原子核质量之差。
17、核的结合能:自由核子组成原子核所释放的能量。
18、比结合能:原子核平均每个核子的结合能。
19、最后一个核子的结合能:是一个自由核子与核的其余部分组成原子核时,所释放的能量。
20、内转换现象:跃迁时可以把核的激发能直接交给原子的壳层电子而发射出来。
21、内转换现象:原子核从激发态到较低的能态或基态的跃迁时把核的激发能直接交给原子的壳层电子而发射出来。
22、内转换电子:内转换过程中放出来的电子。
(如果单出这个就先写出内转换现象的定义)23、内电子对效应:24、级联γ辐射的角关联:原子核接连的放出的两个γ光子,若其概率与这两个γ光子发射方向的夹角有关,即夹角改变时,概率也变化,这种现象称为级联γ辐射角关联,亦称γ-γ角关联。
25、穆斯堡尔效应:原子核辐射的无反冲共振吸收。
(完整版)原子核物理知识点归纳详解
原子核物理重点知识点第一章 原子核的基本性质1、对核素、同位素、同位素丰度、同量异位素、同质异能素、镜像核等概念的理解。
(P2)核素:核内具有一定质子数和中子数以及特定能态的一种原子核或原子。
(P2)同位素:具有相同质子数、不同质量数的核素所对应的原子。
(P2)同位素丰度:某元素中各同位素天然含量的原子数百分比。
(P83)同质异能素:原子核的激发态寿命相当短暂,但一些激发态寿命较长,一般把寿命长于0.1s 激发态的核素称为同质异能素。
(P75)镜像核:质量数、核自旋、宇称均相等,而质子数和中子数互为相反的两个核。
2、影响原子核稳定性的因素有哪些。
(P3~5)核内质子数和中子数之间的比例;质子数和中子数的奇偶性。
3、关于原子核半径的计算及单核子体积。
(P6)R =r 0A 1/3 fm r 0=1.20 fm 电荷半径:R =(1.20±0.30)A 1/3 fm 核力半径:R =(1.40±0.10)A 1/3 fm 通常 核力半径>电荷半径单核子体积:A r R V 3033434ππ==4、核力的特点。
(P14)1.核力是短程强相互作用力;2.核力与核子电荷数无关;3.核力具有饱和性;4.核力在极短程内具有排斥芯;5.核力还与自旋有关。
5、关于原子核结合能、比结合能物理意义的理解。
(P8)结合能:),()1,0()()1,1(),(),(2A Z Z Z A Z c A Z m A ZB ∆-∆-+∆=∆= 表明核子结合成原子核时会释放的能量。
比结合能(平均结合能):A A Z B A Z /),(),(=ε原子核拆散成自由核子时外界对每个核子所做的最小平均功,或者核子结合成原子核时平均每一个核子所释放的能量。
6、关于库仑势垒的理解和计算。
(P17)1.r>R ,核力为0,仅库仑斥力,入射粒子对于靶核势能V (r ),r →∞,V (r ) →0,粒子靠近靶核,r →R ,V (r )上升,靠近靶核边缘V (r )max ,势能曲线呈双曲线形,在靶核外围隆起,称为库仑势垒。
高三物理原子核知识点
高三物理原子核知识点原子核是物质的基本组成部分之一,它包含了质子和中子。
在高三物理中,原子核是一个非常重要的知识点,涉及到原子结构、核反应、放射性等内容。
本文将为大家详细介绍高三物理原子核的知识点。
一、原子核的组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。
它们紧密地结合在一起,构成了原子核的结构,形成了稳定的原子。
二、质子数和中子数原子核中的质子数被称为原子序数,通常用符号Z表示;中子数被称为中子数,通常用符号N表示。
原子核的质量数为质子数和中子数之和,通常用符号A表示。
即A = Z + N。
三、同位素同位素是指质子数相同,中子数不同的原子核。
比如氢的同位素有氢-1、氢-2、氢-3等。
同位素具有相同的化学性质,但是其物理性质会有一些差异。
四、原子核的尺度原子核的尺度非常微小,通常以费米为单位来表示。
1费米等于10的-15次方米,原子核的典型尺度为几个费米。
五、原子核的相对质量原子核的相对质量通常用原子质量单位(u)来表示。
1u等于质子质量的1/12,质子的质量是1.6726219 × 10的-27次方千克。
六、原子核的结合能原子核的结合能是指核内各个粒子通过相互作用而形成稳定的状态所释放出的能量。
结合能越大,核内的粒子结合越紧密,因此核的稳定性也更高。
七、核反应核反应是指原子核发生变化的过程。
其中包括核衰变、核聚变和核裂变等重要的反应过程。
核反应在核能的利用和核武器的制造中都具有重要的意义。
八、放射性放射性是指某些原子核具有自发地发射α粒子、β粒子或伽马射线的性质。
放射性物质具有一定的危险性,因此在使用和储存放射性物质时需要严格的安全措施。
结语:高三物理原子核知识点包括了原子核的组成、质子数和中子数、同位素、原子核的尺度、原子核的相对质量、原子核的结合能、核反应以及放射性等内容。
这些知识点对于理解原子结构、核能的利用以及核武器等方面都具有重要的意义。
希望本文能够帮助到大家,理解和掌握这些知识点。
原子物理知识点详细汇总
百度文库 - 让每个人平等地提升自我第一讲 原 子 物 理自1897年发现电子并确认电子是原子的组成粒子以后,物理学的中心问题就是探索原子内部的奥秘,经过众多科学家的努力,逐步弄清了原子结构及其运动变化的规律并建立了描述分子、原子等微观系统运动规律的理论体系——量子力学。
本章简单介绍一些关于原子和原子核的基本知识。
§ 原子1.1.1、原子的核式结构1897年,汤姆生通过对阴极射线的分析研究发现了电子,由此认识到原子也应该具有内部结构,而不是不可分的。
1909年,卢瑟福和他的同事以α粒子轰击重金属箔,即α粒子的散射实验,发现绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,但有少数发生偏转,并且有极少数偏转角超过了90°,有的甚至被弹回,偏转几乎达到180°。
1911年,卢瑟福为解释上述实验结果而提出了原子的核式结构学说,这个学说的内容是:在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外的空间里软核旋转,根据α粒子散射的实验数据可估计出原子核的大小应在10-14nm 以下。
1、1.2、氢原子的玻尔理论 1、核式结论模型的局限性通过实验建立起来的卢瑟福原子模型无疑是正确的,但它与经典论发生了严重的分歧。
电子与核运动会产生与轨道旋转频率相同的电磁辐射,运动不停,辐射不止,原子能量单调减少,轨道半径缩短,旋转频率加快。
由此可得两点结论:①电子最终将落入核内,这表明原子是一个不稳定的系统; ②电子落入核内辐射频率连续变化的电磁波。
原子是一个不稳定的系统显然与事实不符,实验所得原子光谱又为波长不连续分布的离散光谱。
如此尖锐的矛盾,揭示着原子的运动不服从经典理论所表述的规律。
为解释原子的稳定性和原子光谱的离经叛道的离散性,玻尔于1913年以氢原子为研究对象提出了他的原子理论,虽然这是一个过渡性的理论,但为建立近代量子理论迈出了意义重大的一步。
高中原子的核式结构物理知识点
高中原子的核式结构物理知识点高中原子的核式结构物理知识点1、原子的核式结构(1) 粒子散射实验结果:绝大少数粒子沿原方向行进,少数粒子发作较大偏转。
(2)原子的核式结构模型:在原子的中心有一个很小的核,叫做原子核,原子的全部正电荷和简直全部的质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间绕核旋转.(3)原子核的大小:原子的半径大约是10-10米,原子核的半径大约为10-14米~10-15米.2、玻尔实际有三个要点:(1)原子只能处于一系列的不延续的能量形状中,在这些形状中原子是动摇的.电子虽然绕核旋转,但并不向外辐射能量,这些形状叫定态.(2)原子从一种定态跃迁到另一定态时,它辐射(或吸收)一定频率的光子,光子的能量由这两个定态的能量差决议.即hν=E2-E1(3)原子的不同能量形状对应于电子沿不同圆形轨道运动.原子的定态是不延续的,因此电子的能够轨道是分立的.在玻尔模型中,原子的能够形状是不延续的,各形状对应的能量也是不延续的,这些不延续的能量值的能量值叫做能级。
3、原子核的组成核力原子核是由质子和中子组成的.质子和中子统称为核子.将核子动摇地约束在一同的力叫核力,这是一种很强的力,而且是短程力,只能在2.0X10-15的距离内起作用,所以只要相邻的核子间才有核力作用.4、原子核的衰变(1)自然放射现象:有些元素自发地放射出看不见的射线,这种现象叫自然放射现象.(2)放射性元素放射的射线有三种:、射线、射线,这三种射线可以用磁场和电场加以区别,如图15.2-1 所示(3)放射性元素的衰变:放射性元素放射出粒子或粒子后,衰变成新的原子核,原子核的这种变化称为衰变.衰变规律:衰变中的电荷数和质量数都是守恒的.(4)半衰期:放射性元素的原子核有半数发作衰变所需求的时间称为半衰期.不同的放射性元素的半衰期是不同的,但关于确定的放射性元素,其半衰期是确定的.它由原子核的外部要素所决议,跟元素的化学形状、温度、压强等要素有关.(5)同位素:具有相反质子数,中子数不同的原子在元素周期表中处于同一位置,互称同位素。
原子核物理知识点归纳
原子核物理重点知识点第一章 原子核的基本性质1、对核素、同位素、同位素丰度、同量异位素、同质异能素、镜像核等概念的理解。
(P2)核素:核具有一定质子数和中子数以及特定能态的一种原子核或原子。
(P2)同位素:具有相同质子数、不同质量数的核素所对应的原子。
(P2)同位素丰度:某元素中各同位素天然含量的原子数百分比。
(P83)同质异能素:原子核的激发态寿命相当短暂,但一些激发态寿命较长,一般把寿命长于0.1s 激发态的核素称为同质异能素。
(P75)镜像核:质量数、核自旋、宇称均相等,而质子数和中子数互为相反的两个核。
2、影响原子核稳定性的因素有哪些。
(P3~5)核质子数和中子数之间的比例;质子数和中子数的奇偶性。
3、关于原子核半径的计算及单核子体积。
(P6)R =r 0A 1/3 fm r 0=1.20 fm电荷半径:R =(1.20±0.30)A 1/3 fm 核力半径:R =(1.40±0.10)A 1/3 fm 通常 核力半径>电荷半径 单核子体积:A r R V 3033434ππ==4、核力的特点。
(P14)1.核力是短程强相互作用力;2.核力与核子电荷数无关;3.核力具有饱和性;4.核力在极短程具有排斥芯;5.核力还与自旋有关。
5、关于原子核结合能、比结合能物理意义的理解。
(P8)结合能:),()1,0()()1,1(),(),(2A Z Z Z A Z c A Z m A ZB ∆-∆-+∆=∆=表明核子结合成原子核时会释放的能量。
比结合能(平均结合能):A A Z B A Z /),(),(=ε原子核拆散成自由核子时外界对每个核子所做的最小平均功,或者核子结合成原子核时平均每一个核子所释放的能量。
6、关于库仑势垒的理解和计算。
(P17)1.r>R ,核力为0,仅库仑斥力,入射粒子对于靶核势能V (r ),r →∞,V (r ) →0,粒子靠近靶核,r →R ,V (r )上升,靠近靶核边缘V (r )max ,势能曲线呈双曲线形,在靶核外围隆起,称为库仑势垒。
原子核物理知识点归纳
原子核物理知识点归纳原子核物理是研究原子核结构,核反应,核能等问题的学科。
本文将从原子核的组成,核力学,核衰变,核反应等几个方面对原子核物理进行归纳总结。
一、原子核的组成原子核由质子和中子组成,质子是带正电的粒子,中子没有电荷。
质子和中子统称为核子,其质量都为1单位。
原子核的质量以质子的质量为基准,用“原子质量单位”(u)表示质量。
1u约等于1.66×10^-27kg。
原子核的半径是大约10^-15m,比原子大约整整一万倍。
这是由于原子核的质量很大,电荷也很大,使得同样的引力和斥力作用会很大,导致原子核结构紧密,凝聚力很强。
二、核力学核力学是研究原子核结构和特性的理论基础。
核力学中最有名的模型是“液滴模型”和“壳模型”。
液滴模型把原子核看成一个球体的液滴,通过表面张力把核子聚集在一起。
这一模型可以解释核子聚集在一起的原因,但是无法解释壳层结构的存在。
壳模型则针对核子的角动量进行解释。
这个模型把原子核看成一系列填充壳层的核子。
每个壳层都有一个固定的角动量,核子必须保持这个角动量,才能在壳层内绕着核心运动,因此也能解释原子核的很多性质。
三、核衰变核衰变是指原子核在特定条件下从一种核态转变为另一种核态的过程。
核衰变包括放射性衰变和非放射性衰变两种。
放射性衰变是指放出α粒子、β粒子或γ射线等方式让核子通过数值上的减少或能量的减小来调整核状态的过程。
而非放射性衰变是原子核自然地通过放出热能、光能等方式来调整核状态的过程。
核衰变是放出能量的过程,能量来自原子核的结构和缺陷,这些结构和缺陷能导致原子核的能量不稳定。
通过核衰变,原子核可以达到更稳定的状态。
四、核反应核反应是指原子核之间的相互作用,它可以造成原子核的变化,同时也可以形成新的能量形态。
核反应的实际应用广泛,被用于发电、制造纽带等领域。
核反应分为核裂变和核聚变两种。
核裂变是一种把重的原子核分裂成两个轻的原子核的反应。
进行核分裂的原子核会释放出大量的能量。
高中物理知识点总结:原子和原子核
知识要点:(一)原子结构1. 卢瑟福的核式结构模型卢瑟福的原子核式模型:在原子的中心有一个很小的核叫做原子核,原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。
2. 玻尔的原子模型由丹麦的物理学家玻尔于1913年提出的原子结构假说,主要包括下列几个方面:(1)轨道量子化。
围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值,电子的可能轨道分布是不连续的,这种现象叫做轨道量子化。
(2)能量的量子化。
在原子中,不同的轨道对应着不同的状态,原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些状态中原子是稳定的,电子虽然做加速运动,但并不向外辐射能量,这些状态叫做定态。
(3)能级的跃迁:原子从一种定态(能量为Em),它辐射(或吸收)一定频率的光子,光子的能量由这两种定态的能量差决定,光子的能量为。
3. 量子数原子的各状态用标号1,2,3等来表示,这些状态标号叫做量子数,通常用n来表示。
4. 能级原子的各个定态的能量值叫做它的能级。
5. 基态在正常状态下,原子处于最低能级,这时电子在离核最近的轨道上运动,量子数为6. 激发态通过加热或光照的方法使物体中的某些原子从相互碰撞或入射光子中吸收一定的能量,从基态跃迁到较高的能级,量子数大于1,这时电子在离核较远的轨道上运动,这些定态叫做激发态。
7. 跃迁原子从一种能量状态向另一种能量状态的变化叫做能级的跃迁。
当原子从高能量状态向低能量状态跃迁时,放出一定频率的光子;当原子从低能量状态向高能量状态跃迁时,需吸收一定频率的光子。
8. 能量的量子化原子的各个能级的能量是不连续的,这种现象叫做能量的量子化。
9. 轨道的量子化电子的可能轨道分布是不连续的,这种现象叫做轨道的量子化。
注意点:玻尔原子结构假说提出的背景。
卢瑟福的原子的核式模型很好地解释了 1. 贝克勒耳发现天然放射现象,揭开了人类研究原子核结构的序幕。
本质电离本领穿透本领射线最强最弱射线较弱很强光子最弱最强2. 核反应的基本类型衰变:实质是其元素的原子核同时放出由两个质子和两个中子组成的粒子。
原子核物理知识点归纳 (1)
原子核物理重点知识点
第一章 原子核的基本性质
1、对核素、同位素、同位素丰度、同量异位素、同质异能素、镜像核等概念
的理解。
(P2)核素:核内具有一定质子数和中子数以及特定能态的一种原子核或原子。
(P2)同位素:具有相同质子数、不同质量数的核素所对应的原子。
(P2)同位素丰度:某元素中各同位素天然含量的原子数百分比。
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试计算 239U, 236U 最后一个中子的结合能.
答:最后一个中子的结合能 Bn 92,239 m92,238 mn m92,239
4.7739MeV Bn 92,236 m92,235 m n m92,236 6.5437MeV
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Z1、Z2,、A 、A 2分别为入射粒子和靶核的电荷数及质量数。
7、原子核1 的自旋是如何形成的。(P24)
原子核的自旋又称为角动量,核自旋是核内所有核子(质子和中子)的轨道角动量与 自旋角动量的矢量和。
8、原子光谱精细结构及超精细结构的成因。(P24)
光谱精细结构由电子自旋引起;超精细光谱结构由原子核自旋、磁矩和电四极矩引起
1-6
当质子在球形核内均匀分布时,原子核的库仑能为 E
c
3 5
e2 Z (Z 1) 4 0 R
。试计算
13 6
C
和
173 N 核库仑能之差.
答:
13 6
C
和
13 7
N
核库仑能之差为
E C
3e 2 4 50
76 65 1.5131 3 1015
4.6961013 J
2.93MeV
核子物理知识点
核子物理知识点核子物理是物理学的一个重要分支,研究原子核的性质和相互作用。
本文将介绍一些核子物理的基本知识点,帮助读者更好地理解核子物理的原理和应用。
一、原子核的组成和结构1. 原子核的组成原子核由质子和中子组成,质子带正电荷,中子不带电荷。
质子和中子合称为核子,是原子核的基本组成单位。
2. 质子数和中子数原子核的质子数等于核电荷数,记为Z;中子数记为N。
原子核的质量数等于质子数和中子数之和,记为A。
3. 同位素具有相同质子数Z但中子数不同的核素称为同位素。
同位素具有相同的原子序数,但质量数不同,因此物理性质相近。
4. 核外电子核外电子以轨道方式绕着原子核运动,负责构成了原子的外层结构。
核外电子数量等于原子核的质子数。
二、放射性衰变及其定律1. 放射性某些核素具有不稳定的原子核,会自发地发生放射性衰变,释放出放射性粒子或电磁辐射。
这些核素被称为放射性核素。
2. 放射性衰变放射性核素发生放射性衰变的过程中,会转化成其他核素,同时伴随着放射性粒子或电磁辐射的释放。
放射性衰变有α衰变、β衰变和γ衰变等形式。
3. 放射性衰变定律放射性衰变的速率遵循指数定律。
即每个单位时间内发生衰变的核素数量与该核素的目前剩余数量成正比。
公式表示为:dN/dt = -λN,其中dN/dt表示单位时间内的衰变数,λ为衰变常数,N为目前剩余核素的数量。
三、核反应及其应用1. 核反应的定义核反应是指原子核之间的碰撞或其他相互作用,导致原子核转化成其他核素的过程。
核反应可以释放大量的能量。
2. 裂变和聚变核裂变是指重核被中子或其他高能粒子激发后分裂成两个中等质量的核,释放出大量能量。
核聚变是指两个轻核在高温高压条件下融合成较重的核,同样伴随着能量释放。
3. 核能的应用核能是一种高效、清洁的能源形式,广泛应用于核电站发电、核医学和核工程等领域。
同时,核能也具有核武器的潜在应用,因此需要严格的管控和监测。
四、粒子加速器粒子加速器是一种用于加速带电粒子的设备,其原理是利用电场或磁场对带电粒子施加力,使其获得较高的能量和速度。
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原子核物理重点知识点第一章 原子核的基本性质1、对核素、同位素、同位素丰度、同量异位素、同质异能素、镜像核等概念的理解。
(P2)核素:核内具有一定质子数和中子数以及特定能态的一种原子核或原子。
(P2)同位素:具有相同质子数、不同质量数的核素所对应的原子。
(P2)同位素丰度:某元素中各同位素天然含量的原子数百分比。
(P83)同质异能素:原子核的激发态寿命相当短暂,但一些激发态寿命较长,一般把寿命长于0.1s 激发态的核素称为同质异能素。
(P75)镜像核:质量数、核自旋、宇称均相等,而质子数和中子数互为相反的两个核。
2、影响原子核稳定性的因素有哪些。
(P3~5)核内质子数和中子数之间的比例;质子数和中子数的奇偶性。
3、关于原子核半径的计算及单核子体积。
(P6)R =r 0A 1/3 fm r 0=1.20 fm 电荷半径:R =(1.20±0.30)A 1/3 fm 核力半径:R =(1.40±0.10)A 1/3 fm 通常 核力半径>电荷半径单核子体积:A r R V 3033434ππ==4、核力的特点。
(P14)1.核力是短程强相互作用力;2.核力与核子电荷数无关;3.核力具有饱和性;4.核力在极短程内具有排斥芯;5.核力还与自旋有关。
5、关于原子核结合能、比结合能物理意义的理解。
(P8)结合能:),()1,0()()1,1(),(),(2A Z Z Z A Z c A Z m A ZB ∆-∆-+∆=∆= 表明核子结合成原子核时会释放的能量。
比结合能(平均结合能):A A Z B A Z /),(),(=ε原子核拆散成自由核子时外界对每个核子所做的最小平均功,或者核子结合成原子核时平均每一个核子所释放的能量。
6、关于库仑势垒的理解和计算。
(P17)1.r>R ,核力为0,仅库仑斥力,入射粒子对于靶核势能V (r ),r →∞,V (r ) →0,粒子靠近靶核,r →R ,V (r )上升,靠近靶核边缘V (r )max ,势能曲线呈双曲线形,在靶核外围隆起,称为库仑势垒。
2.若靶核电荷数为Z ,入射粒子相对于靶核的势能为:rZe r V 20241)(πε=,在r =R 处,势垒最高,称为库仑势垒高度。
)(41)(3/123/1102210A A r e Z Z r V +=πε Z 1、Z 2,、A 1、A 2分别为入射粒子和靶核的电荷数及质量数。
7、原子核的自旋是如何形成的。
(P24)原子核的自旋又称为角动量,核自旋是核内所有核子(质子和中子)的轨道角动量与自旋角动量的矢量和。
8、原子光谱精细结构及超精细结构的成因。
(P24)光谱精细结构由电子自旋引起;超精细光谱结构由原子核自旋、磁矩和电四极矩引起9、费米子波色子的概念区分。
(P25)自旋为半整数的粒子为费米子(电子、中子、中微子、μ子、所有奇A 核等),服从费米-狄拉克统计;自旋为整数的粒子为波色子(光子、π介子、所有偶A 核等,特别地,偶—偶核自旋为0),服从玻色-爱因斯坦统计。
10、什么是宇称。
(P26)宇称是微观物理领域特有的概念,描述微观体系状态波函数的一种空间反演性质。
11、本章习题。
(P37)1-1 当电子的速度为18s m 105.2-⋅⨯时,它的动能和总能量各为多少? 答:总能量 ()MeV 924.00.35.2110511.012622e 2=⎪⎭⎫⎝⎛-⨯=-==c vc m mc E动能 ()MeV 413.011122e =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=c vc m T 1-2.将α粒子的速度加速至光速的0.95时,α粒子的质量为多少? 答:α粒子的静止质量()()4,224,2e 0M m M m ≈-=()u 0026.44940.9314,24=∆+= α粒子的质量 u 8186.1295.010026.41220=-=-=βαm m g 10128.223-⨯=1-3 T =25℃,p =1.013×105 Pa 时,S+O 2→SO 2的反应热Q =296.9 kJ/mol ,试计算生成1 mol 的SO 2时体系的质量亏损。
答:1222103.3-⨯=∆=∆⇒∆=∆c E m mc E kg1-4 kg 1的水从C 0︒升高到C 100︒,质量增加了多少?答:kg 1的水从C 0︒升高到C 100︒需做功为J 101840.4cal 1002⨯==E 。
kg 1064.410310310184.4100128822-⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==∆c E m1-5 已知:()();u 154325.239U ;u 05078.238U 239238==mm()()u 045582.236U ;u 043944.235U 236235==mm试计算239U, 236U 最后一个中子的结合能. 答:最后一个中子的结合能()()()[]239,92238,92239,92n m m m B n -+=MeV 7739.4=()()()[]236,92235,92236,92n m m m B n -+=MeV 5437.6=1-6 当质子在球形核内均匀分布时,原子核的库仑能为RZ Z e E c 024)1(53πε-=。
试计算C 136和N 137核库仑能之差.答:C 136和N 137核库仑能之差为15310210135.1566754e 3⨯⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⨯⨯-⨯⨯=∆πεC E MeV 93.2J 10696.413=⨯=- 1-8 利用结合能半经验公式,计算U ,U 239236最后一个中子的结合能,并与1-5式的结果进行比较.()()P sym C S V B A N Z a A a A a A a A Z B +----=--123132,最后一个中子的结合能()()()[]2,1,,c A Z M m A Z M A Z B n n -+-=()()()[n n m A Z B m Z A ZM +----+=1,11,1()()()]A Z B m Z A ZM n ,1,1+---()()1,,--=A Z B A Z B对U 236,144,236,92===N A Z ()()()MeV 66.6235,92236,92236,92=-=B B B n 对U 239,147,239,92===N A Z , ()()()MeV 20.5238.92238,92239,92=-=B B B n1-11 质子、中子和电子的自旋都为21,以7147N 为例证明原子核不可能由电子-质子组成,但可以由质子-中子组成.由核素表可查得:7147N 的核自旋1=I ,服从玻色统计;若由电子-质子组成,则原子核由A 个质子和Z A -个电子组成。
由于质子和电子都是费米子,则质量数为A 电荷数为Z 的原子核有Z A -2个费米子.如果Z 为偶数,则Z A -2为偶数,于是该核为玻色子;如果Z 为奇数,则Z A -2为奇数,于是该核为费米子;对7147N核,该核由14质子和7个电子组成,应为费米子,服从玻色统计. 而由质子-中子组成,则由7个中子和7个质子组成,总核子数为偶数,其合成可以是整数。
服从玻色统计。
第二章 原子核的放射性1、关于放射性衰变指数衰减规律的理解和计算。
(P39、P43)(1)对单一放射性衰变,ln N (t )=-λt +ln N (0),将其化为指数形式有N (t )= N (0)e -λt 。
(2)递次衰变规律:母核A 经N 次衰变,生成稳定核素B ,递次衰变产物分别为A 1、A 2等,其衰变常数分别为λ1、λ2、λN ,衰变过程中第n 个核素随时间的变化规律为: ∑=-=nn tn n n ec N t N 10)(λ,其中)())((12121n n n n nn c λλλλλλλλλ---=-2、描述放射性快慢的几个物理量及其之间的关系。
(P40)放射性快慢用衰变常数λ,半衰期T 1/2和平均寿命τ描述,其中: 衰变常数λ:单位时间内一个原子核发生衰变的概率:t t N N d )(/d -=λ半衰期T 1/2:放射性核素数目衰变掉一半所需要的时间:λ2ln 2/1=T平均寿命τ:原子核衰变常数的倒数:λ/1τ=3、关于放射性活度、衰变率等概念的理解和相关计算。
(P40)1.放射性活度:一个放射源在单位时间内发生衰变的原子核数称为它的放射性活度。
t e N t A λλ-=0)(其中,0N 为初始时刻含有的放射性原子核,λ为衰变常数。
2.衰变率:放射源在单位时间内发生衰变的核的数目称为衰变率)(t J二者的单位为居里(Ci ),SI 制下为贝可(勒尔)(Bq ),其中1 Ci=3.7×1010 Bq4、暂时平衡、长期平衡的表现。
(P46~P47)暂时平衡:子、母体的放射性活度之比1221212)()(λλλλλ-≈=N N t A t A 保持不变且)()(12t A t A >。
长期平衡:母子体的放射性活度相等:1)()(112212≈=N N t A t A λλ。
5、存在哪几个天然放射系。
(P48~P50)钍系—即4n 系,最终稳定衰变产物为208Pb 铀系—即4n+2系,最终稳定衰变产物206Pb 锕—铀系—即4n+3系,最终稳定衰变产物207Pb6、三个天然放射系中,核素主要的衰变方式有哪些。
(P48)α衰变、β衰变、γ衰变7、人工制备放射源时,关于饱和因子的理解和制备时间的控制。
(P53)人工制备放射源,中子注量率恒定时,当照射t 0时间时靶物质中生成的放射性活度为ΦS N e ΦN t A t t t 00)1()(0σσλ=-=-,其中)1(0t e S λ--=称为饱和因子,表明生成放射性核数呈指数增长,要达到饱和值需经相当长时间。
经过6.65个半衰期可获得99%活度的放射源,因而控制制备的时间可提高成本。
8、衰变常数的物理意义(详见2题)。
9、本章习题。
(P56)2.1经多少半衰期以后,放射性核素的活度可以减少至原来的3%,1%,0.5%,0.01%?答: ()()21693.00lnT A t A t ⋅-= 分别为=t 5.0621T ; =t 6.621T ;=t 10.021T ;=t 13.321T .2.2 已知半衰期分别为d 26.14,a 5730,a 10468.49⨯,求其衰变常数。
(以s 为单位) 答:s 1062.571-⨯=λ;s 1084.3122-⨯=λ;s 1092.4183-⨯=λ2.3 放射性核素平均寿命τ的含义是什么?已知21T 求τ。
答:平均寿命为样品所有核的平均寿命()()21044.110T N tdtt N ===⎰∝λλτ经过τ时间,剩下的核数目约为原来的37%.2.6 人体内含18%的C 和0.2%的K 。