核物理分析方法(ppt)
合集下载
《核物理基础知识》课件
3
核安全保障的国际合作
国际社会通过国际组织和法律法规来促进核安全保障的国际合作。
4
核安全保障的重要性
核安全保障对防止核事故和核武器扩散具有重要意义。
核武器与核不扩散
核武器的概念及种类
核武器是指利用核能释放的巨大能量进行杀伤 和破坏的武器，包括原子弹和氢弹等。
核不扩散问题的背景
核不扩散问题是指阻止更多国家拥有核武器， 以维护全球核安全的问题。
3 核子的结合能
核子的结合能指的是原子核内核子相互结合 所释放的能量。
4 核能的转化
核能可以通过核反应或核衰变转化为其他形 式的能量。
核裂变与核聚变
1
核裂变的定义及特点
核裂变是指重核被撞击或吸收中子后分
核裂变的过程
2
裂为两个或更多的轻核的过程。
核裂变过程涉及核反应，一般会释放出
巨大的能量。
3
核聚变的定义及特点
放射性衰变的特点
放射性衰变是指放射性核素在一定时间内衰变 为其他元素的过程，释放出辐射。
放射性的应用
放射性元素在医学、能源和科学研究等领域有 广泛的应用。
核反应堆与核能的利用
核反应堆的结 构和原理
核反应堆是一个能够 维持核链式反应的装 置，可以通过核裂变 产生大量热能。
核能的利用
核能可以被用于发电、 航天技术、农业和医 学等领域，为人类创 造了巨大的福利。
核聚变是指两个轻核结合形成一个更重
核聚变的过程
4
的核的过程。
核聚变在太阳和恒星中发生，释放出巨 大的能量。
放射性核素的性质与应用
放射性核素的定义及分类
放射性核素是指具有放射性的原子核，可以分 为α射线、β射线和γ射线。
原子核物理卢希庭ppt
1H2 2H
0.001548;2H3
112C 2
0.042306;12C1H4 16O
0.036386,
求核素1H、2 H和16O的原子质量。
2M(1H)-M(2H)=a 3M(2H)-1/2M(12C)=b M(12C)+4M(1H)-M(16O)=c 由以上三式可以解得 M(1H)=1+1/6(3a+b) M(2H)=2+1/3b M(16O)=16+2/3(3a+b)-c
第一章习题
1-1 A 利用课本上的公式
AZ B
A, B已知（书上第四页）
E h (其中h是常数为6.63 1034 )
B 上课讲的公式
2-2质谱仪工作原理
1 M 2 qV (1)
2
qB M 2 (2)
R
q M
2V B2R2
即M
qB2 R2 2V
由1，2可以解出
M A 1.66 1027
原子核在两相邻子能级间跃迁。
2.1 已知224 Rn的半衰期3.66 d,问一天和十天中分别衰变了多少份额？ 若开始有1 μg，问一天和十天中分别衰变掉多少原子？
解：由N N0et知
衰变的份额： =（N0
N） N0
（1 et）=（1
e ） t ln 2T1 2
一天衰变的份额： =（1 e0.6933.66）=0.172=17.2%
由题意可知12 6
C的最低激发态T
1,T3
1 2
(Z
N)
0
T 1 Z N 1 2
Z N 2，2Z 12 2
Z
5或7;
对于12 7
N，T3
1;152B,T3
核医学PPT教学课件
2021/01/21
5
核物理基本知识
• 1.核素 • 2.同位素 • 3.放射性同位素 • 4.同质异能素
2021/01/21
6
射线的种类
• (1).α衰变(Alpha decay ) • (2).β衰变(Beta decay)：两种：-β
衰变和+β衰变。 • (3).γ衰变(Gammar decay) • (4).内转换(Internal conversion) • (5).电子俘获(Electron Capture)
2021/01/21
18
2021/01/21
19
心血管系统
• 心肌灌注断层显像
2021/01/21
20
稳定性心绞痛
• 首选运动负荷心肌显像，不能或不宜做运动试验 者，做潘生丁试验或腺苷试验
• 1. 运动ＥＣＧ与临床不符 • 2. 运动ＥＣＧ结果不确定 • 3. 患者有房颤、左束支传导阻滞、左室肥厚、Ｅ
2021/01/21
7
放射性衰变的规律
• 放射性衰变与周围环境如温度、压力、湿度等 的变化毫无关系
• 有一定的规律：即指数衰减规律 • 每一种放射性核素都有自己的衰变常数 • 放射性核素的衰变规律通常用半衰期表示T1/2
2021/01/21
8
放射性核素
– 1.反应堆生产： – (1).反应堆辐照法 (2).从辐照过的核燃料中提
取 – 2.加速器生产 –3.核素发生器制备
2021/01/21
9
显像剂在脏器或病变中选择性 聚集的机理
• 1). 细胞选择性摄取：(1)特殊需要物质： 131I；(2)代谢产物或异物，如马尿酸；(3) 特殊价态物质：201Tl
核分析技术
核分析
核分析方法大量出现、发展和广泛应用起始于 上世纪60年代。加速器和反应堆等大型仪器设 备从核物理实验专用设备“解放”出来，有条 件用于应用方面的研究。
核分析技术
在痕量元素的含量和分布的分析研究中，利用 核探测技术、粒子加速技术和核物理实验方法 的一大类分析测试技术，统称为核分析技术。
活化分析技术的发展
此时，中子发生器，多道能谱分析器等供 活化分析用的仪器相继问世，使得活化分 析成为当时具有最高灵敏度的分析方法。 60年代初期出现了半导体探测器使分辨率 提高了好几十倍，锗探测器的应用使一次 照射便可同时测定四五十种元素，计算机 的应用更把活化分析推向一个新的领域。
活化分析的种类[粒子种类]
参考文献
1.《核分析技术》，赵国庆、任炽刚编，原子能出版社， 1989 2.《活化分析基础》，柴子芳编著，原子能出版社，1982 3.《核地球物理勘查方法》，曹利国，原子能出版社， 1996 4.《现代核分析技术研究及其在若干环境 问题中的应用研 究》，孙景信等著，原子能出版社，1994 5.《现代核分析技术及其在环境科学中的应用》，“现代 核分析技术及其在环境科学中的应用”，项目组著，原代核分析技术及其在 环境科学中的应用”项目组著，原子能出版社，1997
活化分析技术的发展
1938年美国化学家西博格和利文格德用加 速器氘束测定了纯铁中的镓，进行了第一 次带电粒子活化分析。 1942年建成了可提供比同位素中子源要高 得多的通量的反应堆，1948年出现了NaI 闪烁探测器，在此基础上雷第考脱等人于 1951年首次用反应堆进行热中子活化分析 法。用活化分析能测定 ppm 以至ppb Xe （氙）。
课程目的和要求
现代核分析技术是一门现代分析技术，它 是核技术应用中的一个重要领域，是核物 理理论、核射线测量等知识在材料元素、 缺陷和结构分析中的具体应用。通过该门 课程的学习，使学生了解和掌握常用核分 析技术的原理、技术和应用，为学生将来 从事材料无损分析工作奠定理论基础和实 验技术能力。 要求学生掌握活化分析、X射线荧光分析等 的基本原理、方法和技术，了解这些分析 技术目前的发展状态和最新的应用领域。
核分析方法大量出现、发展和广泛应用起始于 上世纪60年代。加速器和反应堆等大型仪器设 备从核物理实验专用设备“解放”出来，有条 件用于应用方面的研究。
核分析技术
在痕量元素的含量和分布的分析研究中，利用 核探测技术、粒子加速技术和核物理实验方法 的一大类分析测试技术，统称为核分析技术。
活化分析技术的发展
此时，中子发生器，多道能谱分析器等供 活化分析用的仪器相继问世，使得活化分 析成为当时具有最高灵敏度的分析方法。 60年代初期出现了半导体探测器使分辨率 提高了好几十倍，锗探测器的应用使一次 照射便可同时测定四五十种元素，计算机 的应用更把活化分析推向一个新的领域。
活化分析的种类[粒子种类]
参考文献
1.《核分析技术》，赵国庆、任炽刚编，原子能出版社， 1989 2.《活化分析基础》，柴子芳编著，原子能出版社，1982 3.《核地球物理勘查方法》，曹利国，原子能出版社， 1996 4.《现代核分析技术研究及其在若干环境 问题中的应用研 究》，孙景信等著，原子能出版社，1994 5.《现代核分析技术及其在环境科学中的应用》，“现代 核分析技术及其在环境科学中的应用”，项目组著，原代核分析技术及其在 环境科学中的应用”项目组著，原子能出版社，1997
活化分析技术的发展
1938年美国化学家西博格和利文格德用加 速器氘束测定了纯铁中的镓，进行了第一 次带电粒子活化分析。 1942年建成了可提供比同位素中子源要高 得多的通量的反应堆，1948年出现了NaI 闪烁探测器，在此基础上雷第考脱等人于 1951年首次用反应堆进行热中子活化分析 法。用活化分析能测定 ppm 以至ppb Xe （氙）。
课程目的和要求
现代核分析技术是一门现代分析技术，它 是核技术应用中的一个重要领域，是核物 理理论、核射线测量等知识在材料元素、 缺陷和结构分析中的具体应用。通过该门 课程的学习，使学生了解和掌握常用核分 析技术的原理、技术和应用，为学生将来 从事材料无损分析工作奠定理论基础和实 验技术能力。 要求学生掌握活化分析、X射线荧光分析等 的基本原理、方法和技术，了解这些分析 技术目前的发展状态和最新的应用领域。
原子弹核裂变ppt讲解
原子核
第1节 核裂变
1
核反应
在核物理学中， 原子核在其他粒子 的轰击下产生新原 子核的过程，称为 核反应．
原 子 核
电子
2
研究表明：原子核的质量虽然随着原子序数的 增大而增大，但是二者之间并不成正比关系，其核 子的平均质量与原子序数有如图的关系：
核子的平均质量是： 原子核的质量 核子数
3
核子平均质量
D E
F
O
Fe
平均结合能
F
CB
C B
A Z
E
A
D
O
Fe
z
核子的平均结合能随质量数的变化
4
一.核裂变
1.核裂变 物理学中把重核分裂成两个较轻的核时，释放
出核能的反应叫做核裂变．
5
2、铀核的裂变 （1）发现
1939年12月，德国物理学家哈恩和他的助手 斯特拉斯曼发现，用中子轰击铀核时，铀核发 生了裂变。
12
原子弹
中国第一颗原子弹爆炸蘑菇云发展图
13
二、核电站
解决能源危机根本途径——核能 可开发的核裂变燃料资源可使用上千年。
14
二、核电站——慢中子反应堆
水泥防护层
控制棒——镉棒
燃料棒—铀棒 减速剂
15
核电站
核心设施：核反应堆 浓缩铀制成的铀棒
减速剂： 石墨、重水或普通水， 用于减小中子的速度
10
足以维持链反应正常进行的裂变材料质量叫临 界质量(critical mass)。 铀-235 的临界质量约为 1 kg，质量超过1 kg 则发生爆炸。
任何有核反应 堆的国家都不难得 到爆炸级的裂变材 料，原子弹的基本 设计又如此简单， 从而为防止核武器 扩散带来了困难。
第1节 核裂变
1
核反应
在核物理学中， 原子核在其他粒子 的轰击下产生新原 子核的过程，称为 核反应．
原 子 核
电子
2
研究表明：原子核的质量虽然随着原子序数的 增大而增大，但是二者之间并不成正比关系，其核 子的平均质量与原子序数有如图的关系：
核子的平均质量是： 原子核的质量 核子数
3
核子平均质量
D E
F
O
Fe
平均结合能
F
CB
C B
A Z
E
A
D
O
Fe
z
核子的平均结合能随质量数的变化
4
一.核裂变
1.核裂变 物理学中把重核分裂成两个较轻的核时，释放
出核能的反应叫做核裂变．
5
2、铀核的裂变 （1）发现
1939年12月，德国物理学家哈恩和他的助手 斯特拉斯曼发现，用中子轰击铀核时，铀核发 生了裂变。
12
原子弹
中国第一颗原子弹爆炸蘑菇云发展图
13
二、核电站
解决能源危机根本途径——核能 可开发的核裂变燃料资源可使用上千年。
14
二、核电站——慢中子反应堆
水泥防护层
控制棒——镉棒
燃料棒—铀棒 减速剂
15
核电站
核心设施：核反应堆 浓缩铀制成的铀棒
减速剂： 石墨、重水或普通水， 用于减小中子的速度
10
足以维持链反应正常进行的裂变材料质量叫临 界质量(critical mass)。 铀-235 的临界质量约为 1 kg，质量超过1 kg 则发生爆炸。
任何有核反应 堆的国家都不难得 到爆炸级的裂变材 料，原子弹的基本 设计又如此简单， 从而为防止核武器 扩散带来了困难。
核物理基础ppt课件
37
衰变能与β粒子动能
衰变能： Ed (mx my - me )c2 E E Ey
衰变能的分配：
反冲核
β粒子 中微子
β衰变特点
电子：
放出的射线是电子
能量连续： 从很低能量到接近衰变能
穿透力不强：纸张，铝箔
伴随粒子： 中微子，穿透力极强！
韧致辐射： 屏蔽材料选择
234U、 235U 、 238U 同量异位素： 40Ar、 40K 、 40Ca
23
二、放射性
24
放射性
• 原子核自发地放射出某种粒子或射线的现
象，称为放射性。
• 放射性不受物理、化学等环境条件的影响，
是原子核的内在特征。
25
放射性的发现
1896年贝可勒尔（H.Bequerel） 发现铀矿能发射出穿透力很强 的不可见射线，并使照相底片 感光。
5
原子结构模型
6
原子模型 类似太阳系
• 太阳-原子核 • 行星-核外电子
7
原子核
• 组成：
质子 + 中子
• 数目：
Z个质子， N个中子
• 质子电荷： +e
• 原子核电荷： +Ze
• 中子电荷： 不带电
8
原子核外电子数
• 原子电中性： 整体对外表现出来的电荷为0 • 核外电子数： 等于核内质子数 Z
核物理基础
1
主要内容
一、原子与原子核 二、放射性衰变 三、核反应 四、核裂变与核聚变 五、人工放射性及其生产
2
一、原子与原子核
3
物质结构
物质由分子组成 分子由原子组成 原子由原子核和核外电子组成
每一种原子对应一种化学元素(Z一定) 原子核由中子和质子组成
原子物理-原子核物理
图731表示了由于核子能级分裂所出现的幻数壳层模型在解释幻数和原子核基态的许多性质如自旋磁矩宇称等方面比较成功但该模型视核子为独立粒子在一个平均场中运动这就大大地简化了实际情况要比这复杂得多模型各有成功之处也各有局限性它们都只反映了一部分实际情74原子核的放射性衰变在发现的二千多种核素中绝大多数都是不稳定的它们会自发地蜕变变为另一种核素同时放出各种射线这种现象称为放射性衰变
表7.1.1
3. (1) 我们在第六章已经学过电子的磁矩为：
预测
在斯特恩提出问题后的两个月，他给出 的实验结果竟是
对于中子，因为中子不带电，原有的理论就不仅给出g n,l =0， 而且给出g n,s =0。但是，
中子不带电，与轨道角动量相联系的磁矩为零，这十分自然。但 是，与自旋角动量相联系的磁矩却不为零，这表明，虽然中子整体 不带电，但它内部存在电荷分布。中子自旋磁矩的符号与电子一致 ，因此，它与电子一样，自旋指向与磁矩相反。
(3) (4)非有心力的存在
3.
P=n+π+ n= p+π - p=p±π0 n=n±π0
图7.2.2π介子作为核力的传播子 §7.3 7.3.1液滴模型 :(1)原子核的结合能近似地正比于核中的核子 数A，即比结合能近似为常数，这说明核子间相互作用力具有
(2)核物质密度近似为常数，表示原子核不可压缩，这也与液 体的不可压缩性相似
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。
表7.1.1
3. (1) 我们在第六章已经学过电子的磁矩为：
预测
在斯特恩提出问题后的两个月，他给出 的实验结果竟是
对于中子，因为中子不带电，原有的理论就不仅给出g n,l =0， 而且给出g n,s =0。但是，
中子不带电，与轨道角动量相联系的磁矩为零，这十分自然。但 是，与自旋角动量相联系的磁矩却不为零，这表明，虽然中子整体 不带电，但它内部存在电荷分布。中子自旋磁矩的符号与电子一致 ，因此，它与电子一样，自旋指向与磁矩相反。
(3) (4)非有心力的存在
3.
P=n+π+ n= p+π - p=p±π0 n=n±π0
图7.2.2π介子作为核力的传播子 §7.3 7.3.1液滴模型 :(1)原子核的结合能近似地正比于核中的核子 数A，即比结合能近似为常数，这说明核子间相互作用力具有
(2)核物质密度近似为常数，表示原子核不可压缩，这也与液 体的不可压缩性相似
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。
相关主题