C原子核的人工转变(课堂PPT)
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15
三、中子的发现之旅
1、用α粒子轰击铍（Be）核
钋Ｐo 铍Ｂｅ
1930年
α粒子
不可见粒子
• 试验结果：产生了一种穿透能力很强的粒子 • 产生的不可见粒子是什么？ • 猜想：它是γ光子（具有很强穿透能力）
16
2、再用这种粒子轰击石蜡
钋
铍Ｂｅ
石蜡
α
不可见粒子
质子
小居里夫妇 1932年
• 实验结果：这种不可见光从石蜡中打出了质子 产生了矛盾？
• 利用反应前后质量数和电荷数守恒
钋
铍Ｂｅ
石蜡
α
不可见粒子
质子 4 9B eH e16C 20 1n
20
四、发现中子（查德威克）
• 用α粒子轰击其它原子核时也有中子产生， 表明原子核里普遍有中子存在
1 4A 8 0 2 r 4H e 2 4C 0 3 0 a 1n 1 23 A 7 l2 4H e1 3P 5 00 1n
9
布拉凯特实验证实发生了核反应
单线分叉
• 在云室中可以观察粒子的径迹。
• 英国的物理学家布拉凯特在云 室中做了α粒子轰击氮核的实 验，拍摄了两万多张云室照片， 终于从４０万条α粒子径迹的 照片中，发现有八条产生了分 叉。
• 分析径迹的情况可以确定，分 叉后的细长径迹是质子的径迹， 短而粗的径迹是产生的新核的 径迹，碰撞后α粒子的径迹不 再出现。
结论1：原子核内部有质子存在
13
想 一 想*
原子核只由质子组成的设想能够成立吗？
假设成立，那么原子核的质量就是其质子的质量和； 即质量数（A）和电荷数（Z）相等。
原子核 示意图
质量数 电荷数
钙Ｃａ ４０ ２０
汞Ｈｇ ２００ ８０
Байду номын сангаас14
回答是否定的，原子内部应该还有其 它的微粒。那么是什么呢？
在十九世纪的二十年代，卢瑟福依据原子 核的电荷数与质量数的差别，预见到原子 核中应该存在质量与质子相等的、不带电 的粒子，卢瑟福称其为中子。 这只是假设，下面我们来看一下中子的 发现之旅
结论2：原子核内部有中子存在
21
小
结
１、原子核的人工转变（用人工 ３、α粒子轰击铍的核实验（发
的办法使原子核发生转变）
现中子的核反应）
２、 粒子轰击氮的核实验 （发现质子的核反应）
9 4Be4 2H e162 C0 1n
174N4 2H e187O1 1H
22
谢谢观看！
23
§19 .4原子核的人工转变
1
回忆：天然放射性元素的衰变
• 天然衰变过程中原子核能放射出α、β、γ 三种射线，说明原子核内是很复杂的
• 今天我们来研究一下原子核内部的物质 组成
Let’s go! Follow me!
2
方法：只有“敲碎”原子核才能知 道其内部究竟有什么？
用高能粒子轰击原子核 1932之前使用α粒子轰击原子核
10
图片
11
4.写出相应的核反应方程：
• 反应前后质量数、核电荷数守恒
17N 42 4H e18O 71 1H
这就是原子核的人工转变
12
二、发现质子（卢瑟福）
• 用α粒子轰击其它原子核时也有质子产生， 表明原子核里普遍有质子存在
19F 92 4H e1 2N 0 2 e 1 1H 1 23 7 Al2 4H e1 3S 4 0i1 1H
3
一、α粒子轰击原子核试验
• 下面让我们来看1919年英国物理学家卢 瑟福所作的这一实验
（卢瑟福 1871~1937）
4
1.实验装置介绍：
Ｔ
Ｔ
ＣＡ
F
Ｍ
S
Ａ：放射源
S：铝箔
Ｃ：容器
F：荧光屏
Ｔ：阀门 Ｍ：显微镜
注：放射源是镭，通过α衰变放射出高速α粒子
5
2.实验过程：
Ｔ
Ｔ
ＣＡ
Ｓ Ｆ
Ｍ
实验步骤及结果： １、 适当选择铝箔的厚度，使荧光屏恰好不出现闪光 设问：？ ２、然后充入氮气
17
矛盾：
钋
铍Ｂｅ
石蜡
α
不可见粒子
质子
实验证明:不可见粒子的速率只有十分之一 的光速。
因此:不可见粒子一定不是γ射线。
18
3、查德威克对实验结果的分析
钋
铍Ｂｅ
石蜡
α
不可见粒子
质子
1932年
• 不可见粒子是质量与质子几乎相等的、不 带电的粒子，它正是卢瑟福预见的中子。
19
4、写出相应的核反应方程：
6
2.实验过程：
氮气Ｎ２
Ｔ
Ｔ
ＣＡ
Ｓ Ｆ
Ｍ
实验步骤及结果： １、适当选择铝箔的厚度，使荧光屏恰好不出现闪光 ２、充入氮气后，荧光屏出现了闪光
7
3.分析试验：
• 产生闪光不可能是原来的α粒子 • α粒子在轰击氮核时候有新的粒子产生 •进一步实验测定新粒子是氢核即质子
•符号：11H(或11P)
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图片
三、中子的发现之旅
1、用α粒子轰击铍（Be）核
钋Ｐo 铍Ｂｅ
1930年
α粒子
不可见粒子
• 试验结果：产生了一种穿透能力很强的粒子 • 产生的不可见粒子是什么？ • 猜想：它是γ光子（具有很强穿透能力）
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2、再用这种粒子轰击石蜡
钋
铍Ｂｅ
石蜡
α
不可见粒子
质子
小居里夫妇 1932年
• 实验结果：这种不可见光从石蜡中打出了质子 产生了矛盾？
• 利用反应前后质量数和电荷数守恒
钋
铍Ｂｅ
石蜡
α
不可见粒子
质子 4 9B eH e16C 20 1n
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四、发现中子（查德威克）
• 用α粒子轰击其它原子核时也有中子产生， 表明原子核里普遍有中子存在
1 4A 8 0 2 r 4H e 2 4C 0 3 0 a 1n 1 23 A 7 l2 4H e1 3P 5 00 1n
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布拉凯特实验证实发生了核反应
单线分叉
• 在云室中可以观察粒子的径迹。
• 英国的物理学家布拉凯特在云 室中做了α粒子轰击氮核的实 验，拍摄了两万多张云室照片， 终于从４０万条α粒子径迹的 照片中，发现有八条产生了分 叉。
• 分析径迹的情况可以确定，分 叉后的细长径迹是质子的径迹， 短而粗的径迹是产生的新核的 径迹，碰撞后α粒子的径迹不 再出现。
结论1：原子核内部有质子存在
13
想 一 想*
原子核只由质子组成的设想能够成立吗？
假设成立，那么原子核的质量就是其质子的质量和； 即质量数（A）和电荷数（Z）相等。
原子核 示意图
质量数 电荷数
钙Ｃａ ４０ ２０
汞Ｈｇ ２００ ８０
Байду номын сангаас14
回答是否定的，原子内部应该还有其 它的微粒。那么是什么呢？
在十九世纪的二十年代，卢瑟福依据原子 核的电荷数与质量数的差别，预见到原子 核中应该存在质量与质子相等的、不带电 的粒子，卢瑟福称其为中子。 这只是假设，下面我们来看一下中子的 发现之旅
结论2：原子核内部有中子存在
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小
结
１、原子核的人工转变（用人工 ３、α粒子轰击铍的核实验（发
的办法使原子核发生转变）
现中子的核反应）
２、 粒子轰击氮的核实验 （发现质子的核反应）
9 4Be4 2H e162 C0 1n
174N4 2H e187O1 1H
22
谢谢观看！
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§19 .4原子核的人工转变
1
回忆：天然放射性元素的衰变
• 天然衰变过程中原子核能放射出α、β、γ 三种射线，说明原子核内是很复杂的
• 今天我们来研究一下原子核内部的物质 组成
Let’s go! Follow me!
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方法：只有“敲碎”原子核才能知 道其内部究竟有什么？
用高能粒子轰击原子核 1932之前使用α粒子轰击原子核
10
图片
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4.写出相应的核反应方程：
• 反应前后质量数、核电荷数守恒
17N 42 4H e18O 71 1H
这就是原子核的人工转变
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二、发现质子（卢瑟福）
• 用α粒子轰击其它原子核时也有质子产生， 表明原子核里普遍有质子存在
19F 92 4H e1 2N 0 2 e 1 1H 1 23 7 Al2 4H e1 3S 4 0i1 1H
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一、α粒子轰击原子核试验
• 下面让我们来看1919年英国物理学家卢 瑟福所作的这一实验
（卢瑟福 1871~1937）
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1.实验装置介绍：
Ｔ
Ｔ
ＣＡ
F
Ｍ
S
Ａ：放射源
S：铝箔
Ｃ：容器
F：荧光屏
Ｔ：阀门 Ｍ：显微镜
注：放射源是镭，通过α衰变放射出高速α粒子
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2.实验过程：
Ｔ
Ｔ
ＣＡ
Ｓ Ｆ
Ｍ
实验步骤及结果： １、 适当选择铝箔的厚度，使荧光屏恰好不出现闪光 设问：？ ２、然后充入氮气
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矛盾：
钋
铍Ｂｅ
石蜡
α
不可见粒子
质子
实验证明:不可见粒子的速率只有十分之一 的光速。
因此:不可见粒子一定不是γ射线。
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3、查德威克对实验结果的分析
钋
铍Ｂｅ
石蜡
α
不可见粒子
质子
1932年
• 不可见粒子是质量与质子几乎相等的、不 带电的粒子，它正是卢瑟福预见的中子。
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4、写出相应的核反应方程：
6
2.实验过程：
氮气Ｎ２
Ｔ
Ｔ
ＣＡ
Ｓ Ｆ
Ｍ
实验步骤及结果： １、适当选择铝箔的厚度，使荧光屏恰好不出现闪光 ２、充入氮气后，荧光屏出现了闪光
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3.分析试验：
• 产生闪光不可能是原来的α粒子 • α粒子在轰击氮核时候有新的粒子产生 •进一步实验测定新粒子是氢核即质子
•符号：11H(或11P)
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