核物理学与核工程介绍PPT课件

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核医学课件:第一章 核物理

核医学课件:第一章  核物理

稳定性核素
稳定性核素 中子与质子比例适当
放射性核素 自发地发出某种射线而转 变为另一种核素
核衰变
放射性核素自发地释放出一种或一 种以上的射线并转变成另外一种核 素的过程。其类型与方式取决于原 子核内的固有特征,与外界无关
α衰变
核子总数过多 (原子序数>82)
位移规律 AZX
A-4Z-2Y+42He+Q
A = Ao e –λt 当:t=0时
A = Ao e –0.693 预先算出:t/T1/2 查表得到e –λt 值*Ao
贝可与居里的关系 比放射性活度 比放射性浓度
射线与物质的相互作用
带电粒子与物质的相互作用
1. 电离 2. 激发 3. 轫致辐射 4. 散射 5. 湮没辐射 6. 吸收作用
光子与物质的相互作用
1. 光电效应 2. 康普顿-吴有训效应 3. 电子对生成
表示某种放射性核素的一个核在 单位时间内自发衰变的比率,反映 核衰变的速度,与半衰期成反比
T=0.693/λ
放射性活度
放射性活度(A):一定量的放射性核 素在单位时间内发生的核衰变次数,反 映核衰变率
A=dN/dt 单位:贝可 (Bq) 居里(Ci) 比放射性活度(简称比活度):单位质量 (容积)放射性制剂中的放射性活度 单位: Bq/mg Bq/mL
22688Ra
22286Rn
eV (能量单位) α射线特点:
KeV MeV
β- 衰 变
富中子核素,中子数过多, 转换为质子
位移规律: AZX 3215P
β射线特点:
AZ+1Y+ β-+Q+υ 3216S
β+ 衰 变
贫中子核素内质子转换为中子

《核物理基础知识》课件

《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。

第一章核物理ppt课件

第一章核物理ppt课件

Z>20 N/Z>1 Stability
Z>83
Unstability
2021/1/10
➢原子核稳定,不会自发衰变的核素称为稳定核素 (stable nuclide);
➢原子核处于不稳定状态,需通过核内结构或能级调 整才能趋于稳定的核素称为放射性核素 (radionuclide);
➢放射性核素的原子由于核内结构或能级调整,自发 地释放出一种或一种以上的射线并转化为另一种原 子的过程称为放射性衰变(radiation decay)。
受激原子
作用机制:
光子同(整个)原子作用把自己的全部能量传递给原子,壳层中
某一电子获得动能克服原子束缚跑出来,成为自由电子,光子
本身消失了。
γ + A A* + e- (光电子)
原子
A + X射线
2021/1/10
电子对效应:
能量≥1.02MeV的射线与原子核 作用可能产生一对正负电子。
能量转化成质量 M = E /C2
• 核素——质子数相同,中子数也相同,且具有相同能量状 态的原子,称为一种核素。同一元素可有多种核素,如131I 、127I、3H、99mTc、99Tc分别为3种元素的5种核素;
• 同质异能素——质子数和中子数都相同,但处于不同的核 能状态原子,如99mTc、99Tc 。
2021/1/10
• 同位素——凡同一元素的不同核素(质子数同,中 子数不同)在周期表上处于相同位置,互称为该元 素的同位素。
N = N0e-t
• 放射性活度(activity, A) – 定义:单位时间内发生衰变的原子核数 A=dN/dt
–1Bq=1次 × S-1 –1Ci=3.7×1010 Bq –1Ci=1000mCi

原子核物理 ppt课件

原子核物理  ppt课件

Ar
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(氩)
40 20
Ca
7
(钙)
二、 原子核的性质
1、 原子核的大小和密度 *原子核的形状和大小:近似为半径R 的球体(重核 呈椭球体)
R=R0A
1/3
R0=1.210-15 m
M *原子核的平均密度: =2. 3 1017kg.m-3 V (地球平均密度=6 103kg.m-3 )
或 m(u) = 1.073510-3E(MeV)
PPT课件 12
四、原子核的稳定性
*平均结合能:= E/A 平均结合能表示的松紧程度:(图13-1平均结合能曲线)
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13
1、轻核(质量数A30): 较小,原子核结合较松 (除偶偶核外) 2、中等核(质量数A 为40~120):较大,原子 核结合较紧。 3、重核(质量数A200): 较小,原子核结合较松; 其中A 209的核都是放射性核素。 *中等核比重核和轻核都稳定。 由此知道获得核能的两种途径:轻核聚变和重核裂变。
一 、原子核的组成与符号表示:
原子核是由质子(proton)和中子(neutron)组 成。质子和中子统称核子(nucleon)。质子与中 子可以互变。
带单位正电荷 质 子 e=1.602×10-19C 质量数为1(mp=1.623 ×10-27kg=1836.1me) 核质子数=核外电子数=原子序数 不带电 质量数为1(mn=1.675 ×10-27kg=1838.6me) 中子数=核质量数-质子数(原子序数)
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Ra
(镭 )
1(5.5%)
2(94.45%)
0.186 0.000

222 86
Rn
(氡 )
20

核物理基础ppt课件

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12.6h
0.81h
1.子体与母体的放射性活度建立起固定的比例关系
(常数): 2 2 1
2. 母体、子体、母子体均按照母体的衰减常数(半 衰期)衰减。与子体的衰减常数无关。
母子体的总放射性活度
子体放射性活度
母体放射性活度
子体单独存放时的活度
条件:
长期平衡
T1≫T2 或者 1≪2
例如:
9S 0 r 9Y 0 9Z 0(稳 r )定
衰变
不稳定的核素
稳定的核素
衰变类型
衰变 衰变 衰变
-衰变 +衰变 电子俘获EC 跃迁 内转换IC
α衰变
原子核自发地放出α粒子而发生的转变
例如: 22R 6 a22R 2 n4 2He
α衰变的表达式与守恒量
一般衰变表达式: A ZXA Z42Y
质 量 数 守A恒X :AY4 电 荷 数 守 恒X Z:ZY2 中 子 数 守 恒 NX : NY 2
T2
λ2
0
0
N2
N3
母体A原子核数目的变化服从原子核衰变规律:
N1(t)N1e01t
dN1 dt
1N1
子体B的核数目变化情况:
ddN2t 1N12N2
子体B的原子核数目随时间的变化: N 2(t) 2 1 1N 1 ,0(e 1t e 2 t)
在连续放射性衰变中:
➢ 母体原子核的衰变,服从简单的指数衰减规律; ➢ 各代子体原子核的衰变,不再是简单指数规律,而
母子体的总放射性活度
母体放射性活度 子体放射性活度
子体单独存放时的活度
不成平衡
条件:
T1<T2,1>2,母体衰变比子体快。
例如:

《核物理基础》PPT课件

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• 因为衰变的原因,样品的放射性活度总是随时间而减 少,半衰期是描述放射性核素衰变速率的指标。
• 放射性活度因核衰变而减少到原有的一半所需要的时 间称作“物理半衰期”
• 在空气中的射程约为3-8cm,在水中或机体 内为0.06-0.16mm。
• 因其质量大,射程短,穿透力弱,一张纸即可 阻挡
• 但α粒子的电离能力很强。
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15
2、β衰变
• 原子核发射出电子的衰变为β衰变。 • β衰变发射的射线分为β━射线或β+射线
β衰变
β━衰变 β+衰变
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16
β衰变
• 定义是每秒一次衰变。 1Bq=1S-1
• 派生单位:千贝可,KBq;百万贝可,MBq
• 以前的专用单位是“居里”(Ci)
• 1居里是每秒3.7×1010次衰变,即3.7×1010 Bq
• 派生单位有毫居里,mCi , 即1/1000 Ci

微居里,μci, 即1/1000 mCi
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31
半衰期
• 核衰变时放射出β粒子或俘获轨道电子 的衰变。
• β衰变后核素的原子序数可增加或减少 但质量数不变。
• 分β-衰变、β+衰变和电子俘获三种 类型。
• β粒子的速度为20万km/s。
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17
β-衰变
• 衰变时放射出β-粒子。核内中子过多 造成的不平衡。中子转化为质子的过程 。
β-
np+e-
γ
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4
原子核的表示符号
• 目前通常用AX表示 各种核素,如131I。
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5
2、原子核的能级
• 原子核具有一定 的能量。

核物理学与核工程

核物理学与核工程
在半径为400米的范围内,沙石被熔化成了黄绿色的玻璃状物质,半 径为1600米的范围内,所有的动物全部死亡. “原子弹之父” 奥本海默在核爆观测站里感到十分震惊,他想起了印 度一首古诗:“漫天奇光异彩,有如圣灵逞威,只有一千个太阳,才能 与其争辉.我是死神,我是世界的毁灭者.”
中国第一颗原子弹爆炸蘑菇云发展图
目录
核反应 核裂变 原子弹 核衰变 核反应堆
◆国家点火装置
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
物理学中把重核分裂成质量较小的核,释放核 能的反应叫做裂变.把轻核结合成质量较大的核, 释放出核能的反映叫做聚变.
〓 聚变

裂变
国家点火装置
国家点火装置 (National Ignition Facility,简称:NIF), 又称国家点燃实验设施 [1],是美国的一座激 光型核聚变装置 (ICF)。这个设施由 劳伦斯利福摩尔国家实 验室建造,位于加州利 福摩尔市。NIF意图使 用激光达成极大高温高 压施加于一小粒氢燃料 球上启动核聚变反应。 NIF也是人类史上最大 的ICF设施,而且目标 是一但点火后就能自给 自足长期形成聚变能量 输出。
NIF基础平面图。激光产生器在中间偏右。 左上方则是光学玻璃组件,经由蓝色管线进 到上方扩大器(紫色)几层强化后纯净的光 束进入红色的汇总器达到银色球体内;整个 NIF有三座足球场大。
核衰变
放射线的标志。 Unicode所收录的编码 为U+2622(☢)
α粒子的穿透力最小, 由张纸挡住,β粒子 可由铝屏蔽。伽玛射 线穿透力强,必须使 用实质性的障碍,例 如一层非常厚的铅。 但仍然未能完全阻挡。

核能(物理课件)(11)

核能(物理课件)(11)
1.发生裂变的条件
用中子轰击铀核,铀核才能发生裂变,放出 能量。
外界中子停止轰击,裂变也就停止了。怎样 才能让裂变继续下去呢?
2.链式反应 想想议议
将火柴搭成左下图所示结构,点燃第一根火柴 后,会发生什么?
用中子轰击铀235原子核,铀核在分裂时,会释 放出核能,同时还会产生几个新的中子,这些中子会 继续轰击其那么他,铀地核球。上于的是能源就是导否致是一无系尽列的呢铀?核持续裂变, 并释放出大量核能,这就是裂变中的链式反应。
在人类实现可控核裂 变大约三年后,即1945年, 利用不加控制的核裂变制 造的毁灭性武器——原子 弹爆炸了。
三、聚变
将质量较小的原子核结合起 来,也会释放出巨大的核能。


聚变
氦核
中子
能量
氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中 子,能释放大量核能。这一过程就是聚变。
氘核和氚核都属 于氢核的一种。大量 氢核的聚变,可以在 瞬间释放惊人的能量。 氢弹利用的就是聚变 瞬间释放的能量。
可控聚变尚未实 现,海水中蕴藏着丰 富的氘核,科学家预 言,通过可控聚变来 利用核能,将有望彻 底解决人类能源问题。
课堂小结
核能 裂变 聚变
原子弹 核反应堆
氢弹
应当在朋友正是困难的时候给予帮助,不可在事情无望之后再说闲话。伊索 受惠的人,必须把那恩惠常藏心底,但是施恩的人则不可记住它。--西塞罗 说一句谎话,要编造十句谎话来弥补,何苦呢? 你既认准这条路,又何必在意要走多久。 最大的挑战和突破在于用人,而用人最大的突破在于信任人。——马云 成功,往往住在失败的隔壁! 人之所以痛苦,在于追求错误 按照自己的活法,快乐的生活,活得像自己就好了,何必在意那么多,勇敢地走自己的路,让别人说去吧。 真正的教育者不仅传授真理,而且向自己的学生传授对待真理的态度,激发他们对于善良事物受到鼓舞和钦佩的情感,对于邪恶事物的不可容 忍的态度。——苏霍姆林斯基

人教版物理核能公开课PPT

人教版物理核能公开课PPT


3. 结合实际,结合原文,根据知识库 存,发 散思维 ,大胆 想象。 由文章 内容延 伸到现 实生活 ,对现 实生活 中相关 现象进 行解释 。对人 类关注 的环境 问题等 提出解 决的方 法,这 种题考 查的是 学生的 综合能 力,考 查的是 学生对 生活的 关注情 况。

4.做好这类题首先要让学生对所给材 料有准 确的把 握,然 后充分 调动已 有的知 识和经 验再迁 移到文 段中来 。开放 性试题 ,虽然 没有规 定唯一 的答案 ,可以 各抒已 见,但 在答题 时要就 材料内 容来回 答问题 。

7.家具的主体建构中所占比例较大。 建筑中 的木构 是梁柱 系统, 家具中 的木构 是框架 系统, 两个结 构系统 之间同 样都靠 榫卯来 连接, 构造原 理相同 。根据 建筑物 体积、 材质、 用途等 方面的 不同, 榫卯呈 现出不 同的连 接构建 方式。

8.正是在大米的哺育下,中国南方地 区出现 了加速 度的文 明发展 轨迹。 河姆渡 文化之 后,杭 嘉湖地 区兴盛 起来的 良渚文 化,在 东亚大 陆率先 迈上了 文明社 会的台 阶,成 熟发达 的稻作 农业是 其依赖 的社会 经济基 础。
常见的聚变形式: 一个氘核和一个氚核结合成一个氦核: 发生的条件:超高温,因此也叫热核反应。 大量氢核聚变可以释放出更多的惊人的能量。
核聚变
在太阳内部,氢核在极高温度下聚变成氦核,在这过 程中释放出28MeV的能量。不过这种聚变过程,不是一 次反应就能完成的,要经过几次反应才能把四个氢核聚合 成一个氦核。太阳正是靠这种反应以惊人的巨大功率,向 宇宙空间辐射能量的。
1946-1948年 我国物理学家钱 三强夫妇从实验 中观察到铀核的 3分裂和4分裂现 象。
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1kg铀全部裂变,它放出的能量超过2000t优质煤完全 燃烧时释放的能量.
原子弹
“小玩意儿”钚装药重6.1千克,TNT当量2.2万吨,试验中产生了上 千万度的高温和数百亿个大气压,致使一座30米高的铁塔被熔化为气体, 并在地面上形成一个巨大的弹坑.
在半径为400米的范围内,沙石被熔化成了黄绿色的玻璃状物质,半 径为1600米的范围内,所有的动物全部死亡.
核反应堆
先进超导托卡马克实验装置 (Experimental Advanced Superconducting Tokamak,缩写: EAST),原名HT-7U,又被称为 “人造太阳”[1],是中国科学院等离 子体物理研究所在中国安徽省省会合肥 市建设的世界第一个全超导磁体托卡马
克核聚变反应试验性装置,属于中国国 家“九五”重大科学工程。
“原子弹之父” 奥本海默在核爆观测站里感到十分震惊,他想起了印 度一首古诗:“漫天奇光异彩,有如圣灵逞威,只有一千个太阳,才能 与其争辉.我是死神,我是世界的毁灭者.”
中国第一颗原子弹爆炸蘑菇云发展图
核衰变
放射线的标志。 Unicode所收录的编码 为U+2622(☢)
α粒子的穿透力最小, 由张纸挡住,β粒子 可由铝屏蔽。伽玛射 线穿透力强,必须使 用实质性的障碍,例 如一层非常厚的铅。 但仍然未能完全阻挡。
核反应堆(英语:Nuclear Reactor)是一种启动、控 制并维持核裂变或核聚变链式反应的装置。相对于核武 爆炸瞬间所发生的失控链式反应,在反应堆之中,核变 的速率可以得到精确的控制,其能量能够以较慢的速度 向外释放,供人们利用。
核反应堆有许多用途,当前最重要的用途是产生热能, 用以代替其他燃料加热水,产生蒸汽发电或驱动航空母 舰等设施运转。当前全部商业核反应堆都是基于核裂变 的,其裂变产物可以生产核武器之中使用的钚。
放射性是指元素从不稳定的原子核自发地放出射线,(如α射线、β射线、 γ射线等)而衰变形成稳定的元素而停止放射(衰变产物),这种现象称为放 射性。衰变时放出的能量称为衰变能量。原子序数在83(铋)或以上的元素 都具有放射性,但某些原子序数小于83的元素(如锝)也具有放射性。
原子的衰变会产生出另一种元素,并会放出α粒子、β粒子或中微子,在 发生衰变后,该原子也会释出伽马射线。
目录
➢核反应 ➢核裂变 ➢原子弹 ➢核衰变 ➢核反应堆
◆国家点火装置
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
物理学中把重核分裂成质量较小的核,释放核 能的反应叫做裂变.把轻核结合成质量较大的核, 释放出核能的反映叫做聚变.

聚变

裂变
Байду номын сангаас变
国家点火装置
国家点火装置 (National Ignition Facility,简称:NIF), 又称国家点燃实验设施 [1],是美国的一座激 光型核聚变装置 (ICF)。这个设施由 劳伦斯利福摩尔国家实 验室建造,位于加州利 福摩尔市。NIF意图使 用激光达成极大高温高 压施加于一小粒氢燃料 球上启动核聚变反应。 NIF也是人类史上最大 的ICF设施,而且目标 是一但点火后就能自给 自足长期形成聚变能量 输出。
吸收能量
核 反 应
核子结合成原子核
放出能量 有些重核分裂成中等质量的核
有些轻核结合成中等质量的核
铀核的裂变
铀核裂变的产物是多种多样的,一种典 型的反映是裂变为钡和氪,同时放出三个中 子,其核反应方程是:
+→
++
裂变中释放出巨大的能量,在上述裂变 中,裂变后的总质量小于裂变前的总质量, 质量亏损:
释放出的能量为
NIF基础平面图。激光产生器在中间偏右。 左上方则是光学玻璃组件,经由蓝色管线进 到上方扩大器(紫色)几层强化后纯净的光 束进入红色的汇总器达到银色球体内;整个 NIF有三座足球场大。
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