原子核物理
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原子核
物理概论
制作者：褚易梦
1911~1913年
卢瑟福根据α粒子散射实验的结果，提出了原子的核 式模型，即原子是由处于中心的原子核与核外电子构 成的，原子核的体积很小，带有与核外电子等量的正 电荷。（这一模型至今被认为是正确的）
自1987年汤姆孙发现电子并提出了原子的模型之后，对原子的试验和理论研 究就开始了······
气泡室
低温下工作，也可用液态碳氢有机物，如丙烷、乙醚等， 可在常温下工作），液体在特定的温度和压力下进行绝热
膨胀，由于在一定的时间间隔内(例如50ms)处于过热状态，
液体不会马上沸腾，这时如果有高速带电粒子通过液体。
在带电核子所经轨迹上不断与液体原子发生碰撞而产生低
能电子，因而形成离于对，这些离子在复合时会引起局部
公
查德司总威克的研究
越小的要求.核乳胶
优点：体积小、轻便、能将高能粒子的 径迹永久保存等。其独特的空间分辨率 用于研究极短寿命粒子，常用于高空宇 宙射线和基本粒子的研究;缺点：根据 径迹测量粒子能量时精确度较低。
相同点：原理相似，气
泡室可以看成是膨胀云室 的逆过程，但却更为简便 快捷。它和云室都可以按 人们的意志在特定的时间 回隔里靠特定的方法，以 带电粒子为核心使气体凝 结为液滴，或者使液体蒸 发形成气泡，从而留下粒 子的径迹。
原子核的状态对原子上述性质的影响也是显而易见的，例如原子 光谱的超精细结构、核磁共振等现象就是核状态的表现，但是， 由于改变核的状态所需要的能量比改变核外电子状态所需要的能 量大得多，所以，在一般的低能状态下，可以不考虑原子核的影 响。
尽管对原子核的研究已经进行多年，而且，与核外电子的研究相比， 这方面所投人的人员和资金都是巨大的
确定它是氢离子，即11H
14 7
N
4 2
He
198
F178
O
11H
卢瑟福分析，上述实验可能有两种不同的过程，
即
14 7
N
4 2
He
18 9
F
17 8
O
1 1
H
14 7
N
4 2
He
13 6
C
4 2
He
1 1
H
由于反应的产物太少，无法作有效的化学分析或光谱分析
公
改司总进
部
在1924年,莱克特将威尔逊云室进行了改进，他以1
1898年：居里夫妇发现放射性元素钍、钋和镭。
1898年：卢瑟福发现铀和铀的化合物所发出的射线有两种不同类型:一种是易 被吸收的，他称之为a射线(alpha ray),实际上是氦的原子核;另一种有较强 的穿透能力，他称之为β射线(beta ray),实际上是电子组成的.。
1900年：法国化学家维拉尔在研究铀和镭的放射性时，又发现具有更强穿透 本领的第三种射线Y射线(Gammaray)，这是一种波长极短的电磁辐射。
相同点：工作物质本身
即可当做靶子。
物
质 的
在伦琴发现X射线的启发下,很多科学家试图研究和发现新射线
放
射 1896年3月：贝克勒尔发现，与双氧铀硫酸钾盐放在一起但包在黑纸中的感光
性 底版被感光了.他推测这可能是因为铀盐发出了某种未知的辐射。
1896年5月：他又发现纯铀金属板也能产生这种辐射，确认了这种射线是从 铀中发出的。居里夫妇后来将这现象称为“放射性”(radioacivity)。
径迹照片
粒子探测器——2.粒子径迹探测器
核乳胶( nuclear emulsion)
云室 气泡室
核乳胶
1.简介：核乳胶是一种能记录单个带电粒子径迹的特制乳 胶，它由普通照相乳胶发展而来，其主要成分是溴化银微 晶体和明胶的混合物。射线能使照相乳胶感光，从而记录 下粒子在其中的径迹。 2.鲍威尔：（1）1939~ 1945年间，英国科学家鲍威尔与其 合作者提高了乳胶的灵敏度并增加了乳胶的厚度，使带电 粒子通过乳胶时产生电离，乳胶在显影后呈现的黑色晶粒， 显示出带电粒子通过乳胶时留下的径迹。（2）他们把装有 感光照片的气球放到高空中去记录宇宙射线的径迹.经过多 次实验，他们拍摄了大量的宇宙射线在不同高度穿过乳胶 的底片，并对底片中粒子留下的轨迹进行了仔细的分析。 3.测定：如果事先用一系列已知能量和类别的带电粒子人 射到核乳胶上，测得径迹长度—能量关系， 则测量任一已 知粒子径迹长度，就可以定出该粒子的能量。粒子在乳胶 中运动，同原子碰撞而多次散射。改变运动方向，径迹常 有折曲。根据改变运动方向，径迹常有折曲根据径迹颗粒 密度的大小和折曲程度，可以判别粒子种类并测定它们的 速度。中性粒子不能直接形成径迹，但是它们可以产生次 级带电粒子。通过对这些次级带电粒子径迹的测量，可以 推算中性粒子的能量和数量。
发热，从而以这些离子为核心形成胚胎气泡，经过不短于
0.3ms(一般为1 ms)之后，气泡逐渐长大，就可以对它进行
照相，这时把这一连串气泡拍摄下来，就得到了高能带电
核乳胶
粒子的径迹底片。照相结束后，立即(在沸腾之前)再压缩工 作液体，使粒子径迹气泡消失，从而使整个系统回到原先
的状态，并进人下个工作循环。如图是粒子在气泡室中的
实验研究表明，原子的化学性质、原子的光谱特征等主要取决与 核外电子的状况。 这可以从两个方面来理解:一方面，对同一种原子，当核外电子的 状态发生改变。则原子的上述性质也会发生相应的改变;另方面， 对于不同的原子，当核外电子的状况相同或相似时，则原子的上 述性质也相似，这也就是元素周期律的原因，也是同周期原子具 有大致相同的能级和光谱结构的原因。
张/15秒的速度拍摄了23000多张α粒子轰击氮的照
片,记录了415000多条粒子的径迹，他发现其中细
的是α粒子，粗的是较重的原子。布菜克特注意到
其中有8条出现了分叉，表明一个174 N较42重He的198F原1子78O分11H成 了两个粒子。这就说明,a粒子与氮复合形成了氟，
复合后的氟再发射一个氢离子(即氢原子核)而变为
公
中司总子的发现
背景
部
原子核的质子—电子模型：由于从原子中可以发出由电子组成的β射线，所以当 时人们认为原子核是由质子与电子构成的。
这个模型面临着两个问题：
一、核的大小只有fm的量级，根据量子力学的不确定关系，可以算出被束缚在核
内的电子的动能为
h2
简单的估算发现
EK min 8m 2
用可以发光的材料做成荧光屏，根据荧 光屏发光的情况判断有无射线，有的荧 光材科发光的寿命很短,一旦停止激发， 发光也立即终止，这种材料是闪烁发光 材料，通常是晶体。用闪烁晶体可以探 测和记录粒子的数目。 射线在空气中，由于不断与分子碰撞， 会损失一部分动能.经过一定的距离后， 粒子由于损失了全部动能而无法继续前 进，这样，根据粒子在一定温度和压强 下的等效空气中飞行过的距离，可以测 量出粒子所具有的动能(能量)。
粒子探测器——2.粒子径迹探测器
云室(cloudchamber)
云室 气泡室
核乳胶
1.简介：云室是早期的核辐射探测器，也是最早的带电粒 了径迹探测器。1896年由英国物理学家威尔逊发明，又称 威尔逊云室，如图,云室的下底是可上下移动的活塞，上盖 是透明的。实验时，在云室内加适量酒精（大多是乙醇或 者甲醇），使其中充满酒精的饱和蒸汽，然后使活塞迅速 下移，室内气体由于迅速膨胀而降低温度，这时高能粒子 射人，在经过的路径上产生离子，过饱和气以离子为核心 凝结成小液滴，从而显示出粒子的径迹。根据径迹上小液 滴的密度或径迹的长度可测定粒子的速度；将云室和磁场 连用，根据经迹的曲率和弯曲方向可测量粒子的动量和电 性，从而可确定粒子的性质。 2.威尔逊：威尔逊为云室增设了拍摄带电粒子径迹的照相 设备，使它成为研究射线的重要仪器。1911年他首先用云 室观察到并照相记录了a和β粒子的径迹。威尔逊因为发明 云室而获得1927年诺贝尔物理学奖。 3.改进：后来布菜克特将盖革计数器与云室联合运用，当 盖革计数器探测到粒子时，就启动照相机拍摄云室的照片。 4.应用：由于云室灵敏时间短，工作效率低等原因，目前 在核物理实验中已很少应用。但在高能物理，特别是在宇 宙射线研究中，膨胀云室仍不失为一种有用的探测工具。
则核的总自旋量了数应当为1/2或3/2，而实验发现，氘核的自旋量子数为1.
公
发现司总历程
部
1930年：波特和他的学生贝克用Po发出的α粒子复击金属破(Be)，发现会产生 一种穿适本领极强的中性射线，他们认为这是γ射线。 1932年：约里奥—居里夫妇作了进一步研究，结果发现这种射线打在石蜡上， 会发射出质子，对质子在标准空1气74 N中42He的1射98F程178O进11H行测量，可以算出质子的能量为 5.2MeV.他们认为这是由于上述射线与石蜡中的质子发生了散射，将质子打出， 就像康普顿效应中X射线将电子从石墨中打出一样。 由此他们推算出上述射线 的能量为50 MeV.这样的能量比当时已知的所有放射源所发出的γ射线的能量都 大得多。 查德威克在居里夫妇实验的基础上又进行了更仔细深入的研究。
如图：放射源：RaC',它所发出的α射线在标准空气中的射程是7 cm； 铝箔：一定厚度的铝箔可以等效于标准空气层的厚度，适当选取铝箔的厚度。
公
实验司总结果
部
实验测得α射线在标准氮气中的射程可达到40
cm(这是由于从氮核中打出了质子)。这表明闪
烁一定是a粒子击中氮核后产生的新粒子透过
铝箔引起的。卢瑟福又测出了它的电荷和质量，
8.1
07 原子核的结合能
粒子探测器 01
物质的放射性 02
原子核的基 本情况
06 核素
05 原子核的电荷与质量
03
原子核的构成
04 原子核的大小
粒子探测器——1.荧光探测器
从原子中发出的各种粒子，都具有较 高的能量，这些粒子打到其他物质上， 会使其中的原子激发，某些原于受激 发后则会发出荧光，利用这种性质可 以探测粒子。 其实，伦琴就是注意到铂氰酸钡 BaPt(CN)6发出荧光而发现了X射线。
优缺点
云室
由于云室灵敏时间短，工作效率低等原 因，目前在核物理实验中已很少应用。 但在高能物理，特别是在宇宙射线研究 中，膨胀云室仍不失为一种有用的探测 工具。
气泡室
它兼有云室和乳胶的优点。并且优点更多。它 的空间和时间分辨率高、工作循环周期短、本 底干净、径迹清晰、可反复操作。不足：扫描 和测量时间还太长，体积有限，而且甚为昂贵， 不适应现代粒子能量越来越高、作用截面越来
h2
EK min 8m 2
通常情况下会超过GeV的量级，而核中的电场不足以将能量
如此高的电子束缚在原子核内，实验上也从来没有发现能量这样高的β射线;
二、通过对原子的超精细结构光谱的分析而得到原子核的自旋，只有一个质子的
氢原子的核自旋量子数为1/2，那么对于氘核，应当是由两个质子和一个电子构成，
氧即
14 7
N
4 2
He
18 9
F
17 8
O
1 1
H
布莱克特由于改进了威尔逊云室以及后来在核 物理和宇宙线领域的发现，获得了1948年诺贝 尔物理学奖。
氢离子就是氢的原子核。这是由 于α粒子将氮原子核击碎而释放 出来的。由于氢原子核是最轻的 核,所以其他原子核应当是由这 样的氢原子核组成的。卢瑟福将 氢的原子核称为质子( proton), 以符号11p表示。
1903年：贝克勒耳和居里夫妇因在放射性方面的深人研究和杰出贡献，共同 获得了1903年度诺贝尔物理学奖。
公 司 总 部
质子的发现
原子核 的构成
中子的发现
公 司
质子总 的发现
部
实验过程
1919年，卢瑟福发现，用α粒子轰击氮，能释放出氢离子。
容器抽成真空后，α粒恰好被铝管吸收 而不能透过； 然后打开阀门，向真空室中通人氮气， 这时，观察到了荧光屏上的闪烁； 把氮气换成氧气或二氧化碳，又观察不 到闪烁。
粒子探测器——2.粒子径迹探测器
气泡室(bubblechamber)
云室
1.格拉塞：气泡室是探测高能带电径迹的另一种有效的手 段。1952年由格拉塞所发明.格拉塞因此获得了1960年度诺
贝尔物理学奖。
2.简介：气泡室是由一密闭容器组成（大型气泡室容积可
达20m2），容器中盛有工作液（可用液氢或液氘，需在甚
但是原子核的儿何尺度仅有不到原子的万分之一，而且原子核的运 动、结构又远比人们最初想象的要复杂的多
因而有关原子核的理论体系既不完整也不精确，关于原子核的理 论，多是对实验结果的总结和由此所得到的半经验的公式
核力
原子核的 结构模型
核反应
核聚变
1
2
原子核的 基本情况
3
核矩
4
5
6
7
8
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ放射性 核衰变
核裂变
物理概论
制作者：褚易梦
1911~1913年
卢瑟福根据α粒子散射实验的结果，提出了原子的核 式模型，即原子是由处于中心的原子核与核外电子构 成的，原子核的体积很小，带有与核外电子等量的正 电荷。（这一模型至今被认为是正确的）
自1987年汤姆孙发现电子并提出了原子的模型之后，对原子的试验和理论研 究就开始了······
气泡室
低温下工作，也可用液态碳氢有机物，如丙烷、乙醚等， 可在常温下工作），液体在特定的温度和压力下进行绝热
膨胀，由于在一定的时间间隔内(例如50ms)处于过热状态，
液体不会马上沸腾，这时如果有高速带电粒子通过液体。
在带电核子所经轨迹上不断与液体原子发生碰撞而产生低
能电子，因而形成离于对，这些离子在复合时会引起局部
公
查德司总威克的研究
越小的要求.核乳胶
优点：体积小、轻便、能将高能粒子的 径迹永久保存等。其独特的空间分辨率 用于研究极短寿命粒子，常用于高空宇 宙射线和基本粒子的研究;缺点：根据 径迹测量粒子能量时精确度较低。
相同点：原理相似，气
泡室可以看成是膨胀云室 的逆过程，但却更为简便 快捷。它和云室都可以按 人们的意志在特定的时间 回隔里靠特定的方法，以 带电粒子为核心使气体凝 结为液滴，或者使液体蒸 发形成气泡，从而留下粒 子的径迹。
原子核的状态对原子上述性质的影响也是显而易见的，例如原子 光谱的超精细结构、核磁共振等现象就是核状态的表现，但是， 由于改变核的状态所需要的能量比改变核外电子状态所需要的能 量大得多，所以，在一般的低能状态下，可以不考虑原子核的影 响。
尽管对原子核的研究已经进行多年，而且，与核外电子的研究相比， 这方面所投人的人员和资金都是巨大的
确定它是氢离子，即11H
14 7
N
4 2
He
198
F178
O
11H
卢瑟福分析，上述实验可能有两种不同的过程，
即
14 7
N
4 2
He
18 9
F
17 8
O
1 1
H
14 7
N
4 2
He
13 6
C
4 2
He
1 1
H
由于反应的产物太少，无法作有效的化学分析或光谱分析
公
改司总进
部
在1924年,莱克特将威尔逊云室进行了改进，他以1
1898年：居里夫妇发现放射性元素钍、钋和镭。
1898年：卢瑟福发现铀和铀的化合物所发出的射线有两种不同类型:一种是易 被吸收的，他称之为a射线(alpha ray),实际上是氦的原子核;另一种有较强 的穿透能力，他称之为β射线(beta ray),实际上是电子组成的.。
1900年：法国化学家维拉尔在研究铀和镭的放射性时，又发现具有更强穿透 本领的第三种射线Y射线(Gammaray)，这是一种波长极短的电磁辐射。
相同点：工作物质本身
即可当做靶子。
物
质 的
在伦琴发现X射线的启发下,很多科学家试图研究和发现新射线
放
射 1896年3月：贝克勒尔发现，与双氧铀硫酸钾盐放在一起但包在黑纸中的感光
性 底版被感光了.他推测这可能是因为铀盐发出了某种未知的辐射。
1896年5月：他又发现纯铀金属板也能产生这种辐射，确认了这种射线是从 铀中发出的。居里夫妇后来将这现象称为“放射性”(radioacivity)。
径迹照片
粒子探测器——2.粒子径迹探测器
核乳胶( nuclear emulsion)
云室 气泡室
核乳胶
1.简介：核乳胶是一种能记录单个带电粒子径迹的特制乳 胶，它由普通照相乳胶发展而来，其主要成分是溴化银微 晶体和明胶的混合物。射线能使照相乳胶感光，从而记录 下粒子在其中的径迹。 2.鲍威尔：（1）1939~ 1945年间，英国科学家鲍威尔与其 合作者提高了乳胶的灵敏度并增加了乳胶的厚度，使带电 粒子通过乳胶时产生电离，乳胶在显影后呈现的黑色晶粒， 显示出带电粒子通过乳胶时留下的径迹。（2）他们把装有 感光照片的气球放到高空中去记录宇宙射线的径迹.经过多 次实验，他们拍摄了大量的宇宙射线在不同高度穿过乳胶 的底片，并对底片中粒子留下的轨迹进行了仔细的分析。 3.测定：如果事先用一系列已知能量和类别的带电粒子人 射到核乳胶上，测得径迹长度—能量关系， 则测量任一已 知粒子径迹长度，就可以定出该粒子的能量。粒子在乳胶 中运动，同原子碰撞而多次散射。改变运动方向，径迹常 有折曲。根据改变运动方向，径迹常有折曲根据径迹颗粒 密度的大小和折曲程度，可以判别粒子种类并测定它们的 速度。中性粒子不能直接形成径迹，但是它们可以产生次 级带电粒子。通过对这些次级带电粒子径迹的测量，可以 推算中性粒子的能量和数量。
发热，从而以这些离子为核心形成胚胎气泡，经过不短于
0.3ms(一般为1 ms)之后，气泡逐渐长大，就可以对它进行
照相，这时把这一连串气泡拍摄下来，就得到了高能带电
核乳胶
粒子的径迹底片。照相结束后，立即(在沸腾之前)再压缩工 作液体，使粒子径迹气泡消失，从而使整个系统回到原先
的状态，并进人下个工作循环。如图是粒子在气泡室中的
实验研究表明，原子的化学性质、原子的光谱特征等主要取决与 核外电子的状况。 这可以从两个方面来理解:一方面，对同一种原子，当核外电子的 状态发生改变。则原子的上述性质也会发生相应的改变;另方面， 对于不同的原子，当核外电子的状况相同或相似时，则原子的上 述性质也相似，这也就是元素周期律的原因，也是同周期原子具 有大致相同的能级和光谱结构的原因。
张/15秒的速度拍摄了23000多张α粒子轰击氮的照
片,记录了415000多条粒子的径迹，他发现其中细
的是α粒子，粗的是较重的原子。布菜克特注意到
其中有8条出现了分叉，表明一个174 N较42重He的198F原1子78O分11H成 了两个粒子。这就说明,a粒子与氮复合形成了氟，
复合后的氟再发射一个氢离子(即氢原子核)而变为
公
中司总子的发现
背景
部
原子核的质子—电子模型：由于从原子中可以发出由电子组成的β射线，所以当 时人们认为原子核是由质子与电子构成的。
这个模型面临着两个问题：
一、核的大小只有fm的量级，根据量子力学的不确定关系，可以算出被束缚在核
内的电子的动能为
h2
简单的估算发现
EK min 8m 2
用可以发光的材料做成荧光屏，根据荧 光屏发光的情况判断有无射线，有的荧 光材科发光的寿命很短,一旦停止激发， 发光也立即终止，这种材料是闪烁发光 材料，通常是晶体。用闪烁晶体可以探 测和记录粒子的数目。 射线在空气中，由于不断与分子碰撞， 会损失一部分动能.经过一定的距离后， 粒子由于损失了全部动能而无法继续前 进，这样，根据粒子在一定温度和压强 下的等效空气中飞行过的距离，可以测 量出粒子所具有的动能(能量)。
粒子探测器——2.粒子径迹探测器
云室(cloudchamber)
云室 气泡室
核乳胶
1.简介：云室是早期的核辐射探测器，也是最早的带电粒 了径迹探测器。1896年由英国物理学家威尔逊发明，又称 威尔逊云室，如图,云室的下底是可上下移动的活塞，上盖 是透明的。实验时，在云室内加适量酒精（大多是乙醇或 者甲醇），使其中充满酒精的饱和蒸汽，然后使活塞迅速 下移，室内气体由于迅速膨胀而降低温度，这时高能粒子 射人，在经过的路径上产生离子，过饱和气以离子为核心 凝结成小液滴，从而显示出粒子的径迹。根据径迹上小液 滴的密度或径迹的长度可测定粒子的速度；将云室和磁场 连用，根据经迹的曲率和弯曲方向可测量粒子的动量和电 性，从而可确定粒子的性质。 2.威尔逊：威尔逊为云室增设了拍摄带电粒子径迹的照相 设备，使它成为研究射线的重要仪器。1911年他首先用云 室观察到并照相记录了a和β粒子的径迹。威尔逊因为发明 云室而获得1927年诺贝尔物理学奖。 3.改进：后来布菜克特将盖革计数器与云室联合运用，当 盖革计数器探测到粒子时，就启动照相机拍摄云室的照片。 4.应用：由于云室灵敏时间短，工作效率低等原因，目前 在核物理实验中已很少应用。但在高能物理，特别是在宇 宙射线研究中，膨胀云室仍不失为一种有用的探测工具。
则核的总自旋量了数应当为1/2或3/2，而实验发现，氘核的自旋量子数为1.
公
发现司总历程
部
1930年：波特和他的学生贝克用Po发出的α粒子复击金属破(Be)，发现会产生 一种穿适本领极强的中性射线，他们认为这是γ射线。 1932年：约里奥—居里夫妇作了进一步研究，结果发现这种射线打在石蜡上， 会发射出质子，对质子在标准空1气74 N中42He的1射98F程178O进11H行测量，可以算出质子的能量为 5.2MeV.他们认为这是由于上述射线与石蜡中的质子发生了散射，将质子打出， 就像康普顿效应中X射线将电子从石墨中打出一样。 由此他们推算出上述射线 的能量为50 MeV.这样的能量比当时已知的所有放射源所发出的γ射线的能量都 大得多。 查德威克在居里夫妇实验的基础上又进行了更仔细深入的研究。
如图：放射源：RaC',它所发出的α射线在标准空气中的射程是7 cm； 铝箔：一定厚度的铝箔可以等效于标准空气层的厚度，适当选取铝箔的厚度。
公
实验司总结果
部
实验测得α射线在标准氮气中的射程可达到40
cm(这是由于从氮核中打出了质子)。这表明闪
烁一定是a粒子击中氮核后产生的新粒子透过
铝箔引起的。卢瑟福又测出了它的电荷和质量，
8.1
07 原子核的结合能
粒子探测器 01
物质的放射性 02
原子核的基 本情况
06 核素
05 原子核的电荷与质量
03
原子核的构成
04 原子核的大小
粒子探测器——1.荧光探测器
从原子中发出的各种粒子，都具有较 高的能量，这些粒子打到其他物质上， 会使其中的原子激发，某些原于受激 发后则会发出荧光，利用这种性质可 以探测粒子。 其实，伦琴就是注意到铂氰酸钡 BaPt(CN)6发出荧光而发现了X射线。
优缺点
云室
由于云室灵敏时间短，工作效率低等原 因，目前在核物理实验中已很少应用。 但在高能物理，特别是在宇宙射线研究 中，膨胀云室仍不失为一种有用的探测 工具。
气泡室
它兼有云室和乳胶的优点。并且优点更多。它 的空间和时间分辨率高、工作循环周期短、本 底干净、径迹清晰、可反复操作。不足：扫描 和测量时间还太长，体积有限，而且甚为昂贵， 不适应现代粒子能量越来越高、作用截面越来
h2
EK min 8m 2
通常情况下会超过GeV的量级，而核中的电场不足以将能量
如此高的电子束缚在原子核内，实验上也从来没有发现能量这样高的β射线;
二、通过对原子的超精细结构光谱的分析而得到原子核的自旋，只有一个质子的
氢原子的核自旋量子数为1/2，那么对于氘核，应当是由两个质子和一个电子构成，
氧即
14 7
N
4 2
He
18 9
F
17 8
O
1 1
H
布莱克特由于改进了威尔逊云室以及后来在核 物理和宇宙线领域的发现，获得了1948年诺贝 尔物理学奖。
氢离子就是氢的原子核。这是由 于α粒子将氮原子核击碎而释放 出来的。由于氢原子核是最轻的 核,所以其他原子核应当是由这 样的氢原子核组成的。卢瑟福将 氢的原子核称为质子( proton), 以符号11p表示。
1903年：贝克勒耳和居里夫妇因在放射性方面的深人研究和杰出贡献，共同 获得了1903年度诺贝尔物理学奖。
公 司 总 部
质子的发现
原子核 的构成
中子的发现
公 司
质子总 的发现
部
实验过程
1919年，卢瑟福发现，用α粒子轰击氮，能释放出氢离子。
容器抽成真空后，α粒恰好被铝管吸收 而不能透过； 然后打开阀门，向真空室中通人氮气， 这时，观察到了荧光屏上的闪烁； 把氮气换成氧气或二氧化碳，又观察不 到闪烁。
粒子探测器——2.粒子径迹探测器
气泡室(bubblechamber)
云室
1.格拉塞：气泡室是探测高能带电径迹的另一种有效的手 段。1952年由格拉塞所发明.格拉塞因此获得了1960年度诺
贝尔物理学奖。
2.简介：气泡室是由一密闭容器组成（大型气泡室容积可
达20m2），容器中盛有工作液（可用液氢或液氘，需在甚
但是原子核的儿何尺度仅有不到原子的万分之一，而且原子核的运 动、结构又远比人们最初想象的要复杂的多
因而有关原子核的理论体系既不完整也不精确，关于原子核的理 论，多是对实验结果的总结和由此所得到的半经验的公式
核力
原子核的 结构模型
核反应
核聚变
1
2
原子核的 基本情况
3
核矩
4
5
6
7
8
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ放射性 核衰变
核裂变