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核物理学重点知识总结(期末复习必备)
核物理学重点知识总结(期末复习必备)
核物理学重点知识总结（期末复必备）
1. 核物理基础知识
- 核物理的定义：研究原子核内部结构、核反应以及与核有关
的现象和性质的学科。
- 原子核的组成：由质子和中子组成，质子带正电，中子无电荷。
- 质子数（原子序数）：表示原子核中质子的数量，决定了元
素的化学性质。
- 质子数与中子数的关系：同位素是指质子数相同、中子数不
同的原子核。
2. 核反应与放射性
- 核反应定义：原子核发生的转变，包括衰变和核碰撞产生新核。
- 放射性定义：原子核不稳定，通过放射射线（α、β、γ射线）变为稳定核的过程。
- 放射性衰变：α衰变、β衰变和γ衰变。
3. 核能与核能应用
- 核能的释放：核反应过程中，原子核质量的变化引发能量的
释放。
- 核能的应用：核电站、核武器、核医学、核技术等领域。
- 核电站工作原理：核反应堆中的核裂变产生的能量转换为热能，再通过蒸汽发电机转换为电能。
4. 核裂变与核聚变
- 核裂变：重核（如铀）被中子轰击后裂变成两个或更多轻核
的过程，释放大量能量。
- 核聚变：两个轻核融合成一个较重的核的过程，释放更大的
能量。
- 核裂变与核聚变的区别：核裂变需要中子的引发，核聚变则
需要高温和高密度条件。
5. 核辐射与辐射防护
- 核辐射：核反应释放的射线，包括α射线、β射线、γ射线等。
- 辐射防护：采取合理的防护措施，减少人体暴露在核辐射下
的危害。
以上是对核物理学的一些重点知识进行的总结。
在期末复习中，希望这些内容能对你有所帮助！。
《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。
核物理基础知识
核物理基础知识
1.原子核结构：
-原子核位于原子的核心位置，由质子和中子组成，质子带有正电荷，中子不带电。
-质子数（Z）决定了元素的种类，而原子核中的质子数加上中子数即为原子的质量数（A）。
2.核力与稳定性：
-质子和中子在原子核内部由于强相互作用力（核力）紧密地结合在一起，对抗质子之间的电磁斥力，使得原子核保持稳定。
-当质子与中子的比例失衡或者总数量过大时，原子核可能会变得不稳定，发生放射性衰变。
3.放射性衰变：
-放射性衰变包括阿尔法衰变（α衰变）、贝塔衰变（β衰变，分为β⁻衰变和β⁺衰变）和伽马衰变（γ衰变）。
-阿尔法衰变是指原子核发射出一个氦-4核（α粒子，即两个质子和两个中子）。
-贝塔衰变涉及到中子转变为质子或质子转变为中子，同时释放电子（β⁻衰变）或正电子（β⁺衰变）及相应的反中微子。
-伽马衰变则是原子核从高能级向低能级跃迁时发射出高能光子（γ射线）。
4.质量亏损与结合能：
-当原子核形成时，其总质量通常小于构成它的单独质子和中子的质量之和，这个差值体现为质量亏损，对应的能量遵循爱因斯坦的质能方程E=mc²释放出来，成为结合能。
5.核反应：
-核反应包括核聚变（轻元素在高温高压下合并成更重元素的过程，如太阳内部发生的氢聚变）和核裂变（重元素被中子击中后分裂成两个较小原子核的过程，如铀-235的链式反应应用于核能发电和核武器制造）。
6.射线与物质相互作用：
-放射性射线包括α、β、γ射线以及中子等，在与物质相互作用时表现出不同的穿透性和生物效应，这方面的研究对于辐射防护至关重要。
核物理基础知识点总结
核物理基础知识点总结核物理是研究原子核内部结构和核反应的科学领域。
在核物理中，有一些基础知识点是我们需要了解和掌握的。
本文将对核物理基础知识点进行总结，包括原子核的组成、核稳定性、核衰变、核裂变和核聚变等内容。
一、原子核的组成原子核由质子和中子组成。
质子是带有正电荷的基本粒子，其质量约为1.67×10^-27千克。
中子是不带电的基本粒子，其质量也约为1.67×10^-27千克。
质子和中子统称为核子。
原子核的质量数A等于质子数Z加上中子数N：A = Z + N。
原子核的电荷数等于质子数Z，因此原子核的电荷数决定了原子的化学性质。
二、核稳定性核稳定性是指原子核在没有外部影响的情况下能够长时间存在而不发生衰变的性质。
核稳定性与质子数和中子数的关系密切。
在质子数较小的情况下，中子数与质子数相等时，原子核较为稳定。
当质子数增加时，中子数需要相应地增加来保持核稳定。
但当质子数超过一定的限制时，核稳定性会下降，原子核会变得不稳定，发生核衰变。
三、核衰变核衰变是指不稳定原子核放射出粒子或电磁辐射而转变为其他核的过程。
常见的核衰变方式有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（由两个质子和两个中子组成），质量数减少4，质子数减少2。
β衰变分为β-衰变和β+衰变。
β-衰变是指中子转变为质子，放出一个电子和一个反中微子；β+衰变是指质子转变为中子，放出一个正电子和一个电子中微子。
γ衰变是指原子核从高能级跃迁到低能级时发出γ射线。
四、核裂变核裂变是指重核（如铀、钍等）被中子轰击后分裂成两个或更多轻核的过程。
核裂变是放出大量能量的过程，同时伴随着中子的释放。
核裂变产生的中子可以继续引发其他核反应，形成连锁反应，释放更多的能量。
核裂变在核能领域有重要的应用，如核电站利用核裂变的能量产生电能。
五、核聚变核聚变是指两个轻核融合成一个更重的核的过程。
核聚变需要高温和高压的条件，常用的反应是氘核和氚核聚变成氦核。
核物理基础知识
核物理基础知识核物理是物理学中的一个重要分支，研究原子核内部的组成、性质以及核反应等现象。
本文将以提供核物理基础知识为主题，讨论核物理的重要概念、实验方法和应用领域。
1. 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。
质子和中子统称为核子。
原子核的质量主要由质子和中子的质量之和决定，而原子核的电荷则由其中的质子数决定。
2. 原子核的结构原子核内部的核子是通过强相互作用相互结合在一起的。
强相互作用是一种非常强大的力量，使得核子能够克服其带电荷之间的排斥力，形成稳定的原子核结构。
3. 核反应核反应是指原子核之间的相互作用过程。
核反应可以分为裂变和聚变两种类型。
裂变是指原子核分裂成两个或多个较小的核片段，释放出大量能量。
聚变则是将两个或多个较轻的原子核聚集为一个更重的核，也释放出巨大的能量。
4. 辐射和放射性衰变放射性衰变是指某些不稳定核通过自发衰变过程，释放出粒子和电磁辐射以达到稳定状态。
放射性衰变可以分为α衰变、β衰变和γ衰变。
α衰变指某个放射性核放出一个α粒子，即氦核；β衰变指某个放射性核放出一个或多个β粒子，即电子或正电子；γ衰变指核内部能级发生跃迁并释放出γ射线。
5. 实验方法核物理实验通常包括通过粒子加速器产生高能粒子，以及使用探测器探测和测量核反应、放射性衰变等过程。
常见的实验方法包括康普顿散射实验、质谱法、闪烁探测器和核磁共振等。
6. 应用领域核物理的应用领域非常广泛。
核能技术是其中之一，包括核裂变发电、核聚变等，被广泛应用于能源领域。
核医学是另一个重要的应用领域，例如核医学影像学和放射治疗可以用于疾病的诊断和治疗。
核武器是另一个核物理的应用，然而这方面的应用受到国际社会的限制和禁止。
结论通过对核物理基础知识的讨论，我们了解了原子核的组成和结构，核反应、放射性衰变以及核物理实验的方法。
同时，我们也了解到核物理在能源、医学和军事等领域具有重要的应用价值。
随着科学技术的不断进步，核物理将在更多领域发挥重要作用，推动人类社会的进步和发展。
核物理与原子能：核物理基础知识及原子能的应用
核物理研究的趋 势
核物理研究正朝着更 加综合和多领域发展。 随着新技术的应用， 核物理学将有更广阔 的发展前景。
核能替代传统能源的前景
清洁高效能 源形式
核能作为一种清 洁高效的能源形
式
替代传统能 源
核能可能成为替 代传统能源的重
ห้องสมุดไป่ตู้要选择
广阔的应用 前景
核能具有广阔的 应用前景
核技术在环境保护中的作用
辐射的种类
辐射可分为α射线、 β射线和γ射线。不同 种类的辐射对人体的 影响有所不同，需要 采取不同的防护措施。
辐射的生物效应
细胞伤害
辐射会对细胞造 成伤害
突变效应
辐射的影响也体 现在突变效应上
遗传效应
辐射对人体的影 响主要体现在遗
传效应上
辐射防护措施
01 屏蔽
通过合适的屏蔽材料减少辐射的穿透
生
能量释放
核裂变是核电站 产生能量的原理
核聚变
01 过程描述
核聚变是轻原子核融合成重原子核的过程
02 太阳能来源
太阳能主要是通过核聚变产生的
03 未来应用
核聚变技术有望在未来成为清洁能源的重要 来源
核能的应用
01、
发电领域
核能在发电领域具有重要地位
核电站是主要的核能发电方式
02、
医学应用
核能在医学影像学中有着重要作用
总结
核物理作为研究原子 核的科学领域，对人 类的社会发展有着重 要影响。通过理论核 物理、实验核物理和 应用核物理的不同分 支，我们可以深入了 解原子核的性质和应 用，为人类社会的发 展做出贡献。
● 02
第2章 原子核结构
原子核的组成
原子核是由质子和中 子组成的，其中质子 带正电荷，中子带中 性。质子和中子共同 构成了原子核的结构， 是原子的重要组成部 分。
核物理基础知识教案
核物理基础知识教案一、引言核物理是研究原子核的性质、结构及其相互作用的一门学科，具有非常广泛的应用。
本次教案将介绍核物理的基础知识，包括核反应、核能和放射性等内容。
通过本次教学，学生将能够深入理解核物理的基础知识，为今后深入学习核物理打下坚实的基础。
二、核反应核反应是指原子核的变化过程，包括核裂变和核聚变两种类型。
核反应会释放能量，通常以放射性元素的形式体现。
核反应有很多重要的应用，例如核武器、核电站等。
1.核裂变核裂变是指原子核分裂成两个或更多的碎片的过程。
这个过程会产生一些中子和释放大量能量。
核裂变是一种非常强烈的过程，需要采取特殊的措施才能控制它。
核裂变的应用非常广泛，例如制造核武器和核电站。
2.核聚变核聚变是指将两个或更多的原子核合并为一个更重的核的过程。
这个过程同样会释放大量的能量。
核聚变是一种非常重要的核反应过程，是太阳和其他恒星所采用的能量来源之一。
三、核能核能是指原子核内部的结合能，可以转化为其他形式的能量，例如热能和电能。
核能是一种非常重要的能源来源，在核电站中可以将核能转化为电能。
1.核能的转化核能可以通过核反应转化为其他形式的能量。
这个过程通常以放射性元素的形式体现，在核电站等应用中非常广泛。
2.核能在能源中的应用核能在现代社会中有着非常广泛的应用。
在核电站中，核能可以通过核反应转化为电能，为社会提供电力。
此外，核能还可以用于制造核武器等方面。
四、放射性放射性是指物质自发地释放能量的过程，通常表现为放射性衰变和核反应。
放射性物质会释放出大量的能量，对环境和人类生命健康有着潜在的影响。
1.放射性的种类放射性有很多种类，包括天然放射性和人造放射性等。
天然放射性包括放射性元素和天然辐射，人造放射性则来自于人类活动。
2.放射性的危害放射性会对环境和人类生命健康产生危害，需要采取相应的措施予以控制。
例如，在核电站中需要采取措施防止放射性泄漏，以保证环境和人类的安全。
五、结论核物理是一门非常重要的学科，对今后的科研和工程应用有着广泛的影响。
物理知识点核物理的基本概念
物理知识点核物理的基本概念核物理是研究原子核和其中发生的一系列核反应的物理学分支。
本文将介绍核物理的基本概念，包括核结构、核力、放射性衰变和核裂变等内容。
1. 核结构原子核由质子和中子组成，质子带正电荷，中子不带电荷。
质子和中子统称为核子。
核子通过强相互作用相互束缚在一起，形成稳定的原子核。
原子核的直径远小于整个原子的直径，但却包含了几乎所有原子质量。
2. 核力核力是一种极为强大的引力，它将质子和中子紧密地绑定在一起。
核力的作用很短程，只在核子之间有效，超过一定距离后就会迅速减弱。
3. 放射性衰变某些原子核不稳定，会自发地发生放射性衰变以变得更加稳定。
放射性衰变涉及核子的转变和能量的释放，常见的放射性衰变有α衰变、β衰变和γ衰变。
α衰变是指原子核放出一颗α粒子（由两个质子和两个中子组成），原子序数减2，质量数减4。
α衰变常见于较重的原子核，如铀238衰变成钍234。
β衰变有两种形式：β-衰变和β+衰变。
β-衰变是指一个中子转变为质子，放出一个电子和一个反中微子；β+衰变是指一个质子转变为中子，放出一个正电子和一个正中微子。
β衰变可导致原子核原子序数的改变。
γ衰变是指原子核从高能级跃迁到低能级时，释放出一束γ射线。
γ射线是电磁辐射的一种，没有电荷和质量，能够穿透物质。
4. 核裂变核裂变是指重核吸收慢中子后分裂成两个较轻的核，并释放出大量的能量。
核裂变是核能利用和核武器制造的物理基础。
著名的核裂变反应是铀235裂变，它可以通过中子轰击使铀核裂变成巴里um和氪36，同时产生中子和大量的能量。
总结：核物理是研究原子核和其中发生的核反应的领域。
核结构、核力、放射性衰变和核裂变是核物理的基本概念。
核结构由质子和中子组成，通过核力相互作用维持稳定。
放射性衰变是不稳定核自发变稳定核的过程，包括α衰变、β衰变和γ衰变。
核裂变是重核分裂成轻核的过程，释放大量能量。
通过学习核物理的基本概念，可以更好地理解原子核的结构和核反应的原理。
核物理基础了解原子核结构与核反应
核物理基础了解原子核结构与核反应核物理基础：了解原子核结构与核反应核物理是研究原子核结构与核反应的科学，它是物理学中的一个重要分支。
通过研究原子核，可以深入了解物质的内部构成以及宇宙的演化过程。
本文将介绍核物理的基础概念、原子核结构及其性质以及核反应的基本原理。
一、原子核基本概念1. 原子核的发现和组成原子核是由质子和中子组成的，是原子的中心部分。
最早对原子核的研究始于20世纪初，非常重要的突破是英国科学家Rutherford的金箔散射实验。
他发现，绝大部分的α粒子可以通过金箔，只有极少数发生散射。
由此可见，原子核占据了整个原子的极小空间。
2. 质子和中子质子是带正电荷的基本粒子，其电荷量为元电荷，质量接近1单位质量。
质子数决定了元素的原子序数，不同元素的质子数不同。
中子是电中性的基本粒子，其质量略大于质子。
中子数与质子数之和决定了同位素的核素。
3. 核子的尺寸原子核的尺寸非常微小，通常用费米来表示。
1费米等于10^-15米，即核子的直径在1-10费米之间。
尺寸如此之小，使得原子核在正常条件下基本不会发生碰撞。
二、原子核结构及性质1. 核力与稳定性核力是一种极其强大的作用力，负责维持原子核内质子和中子之间的相互作用。
核力的作用范围非常短，限制在极其邻近的核区域。
稳定的原子核是指处于能量最低状态的核，其中质子与中子的数目是最为稳定的比例。
核对称性是一个重要的稳定性指标，即质子数和中子数接近相等。
2. 同位素和同位素符号同位素是指质子数相同、中子数不同的核素。
例如，氢的三个同位素分别是氢-1（质子数1，中子数0）、氘（质子数1，中子数1）和氚（质子数1，中子数2）。
同位素符号的一般表示法是A/Z X，其中A表示核素的质量数，Z表示核素的原子序数，X表示化学元素的符号。
例如，氘的同位素符号是2/1 H，氚的同位素符号是3/1 H。
3. 放射现象核反应可以导致放射性衰变，产生放射现象。
放射性衰变过程包括α衰变、β衰变和伽马射线的放射。
第一篇核医学核物理基础
康普顿效应
定义：光子与原子的核外电子碰撞，将一部分能量传递给电 子，使之脱离原子轨道成为自由电子，光子本身能量降低， 运行方向发生改变，称为康普顿效应(Compton effect)。
电子对生成
定义：当光子能量>1022keV时（1022keV相当于两个电子的 静质量），其中1022keV的能量在物质原子核电场作用下转 化为一个正电子和一个负电子，称为电子对生成(electron pair production)。余下的能量变成电子对的动能。
用Teff 表示。 单位：h, min, s。
Teff = T1/2 ∙Tb/( T1/2+ Tb)
放射性活度
定义：一定量的放射性核素在一个很短的时间间隔内发生 的核衰变数除以该时间间隔。简称活度(radioactivity)。 即单位时间内原子核的衰变数量。
A=dN/dt
国际制单位：Bq（贝克），KBq（103 Bq），MBq （106Bq），GBq（109 Bq）
散射
定义：带电粒子与物质的原子核碰撞而改变运动方向和/ 或能量的过程称为散射(scattering)。
仅运动方向改变而能量不变者称为弹性散射。运动方向 和能量都发生变化者称为非弹性散射。
散射作用强弱与带电粒子的质量有关，带电粒子的质量 越大，散射作用越弱，所以粒子散射一般不明显，-粒 子散射较为明显。
旧的专用单位：Ci（居里），mCi（10－3 Ci）， Ci（10－6Ci）
1Bq=1s-1
1Ci=3.7×1010Bq
第三节 射线与物质的相互作用
一、带电粒子与物质的相互作用
电离作用
定义：凡原子或原子团由于失去电子或得到电子而变成离 子的过程称为电离（ionization）。
核物理基础
核物理基础核物理是研究原子核及其内部结构、性质和相互作用的科学分支。
它是现代物理学的重要组成部分，对于我们了解宇宙的本质和发展具有重要意义。
本文将介绍核物理的基础知识和一些相关概念。
一、核物理的起源和发展核物理的起源可以追溯到20世纪初，当时科学家们开始研究放射性现象和原子核的性质。
通过实验和理论推导，他们逐渐揭示了原子核的组成和结构。
著名的卢瑟福散射实验为核物理的发展奠定了基础，他发现了原子核的正电荷集中在一个非常小的空间内，从而提出了原子核模型。
二、原子核的组成和性质原子核是原子的核心部分，由质子和中子组成。
质子带正电荷，中子不带电荷。
质子和中子的质量几乎相等，都比电子大约2000倍。
原子核的质量主要由质子和中子的质量决定，而体积则非常小，约为原子体积的一万分之一。
三、核力和核稳定性原子核的稳定性取决于核内部的相互作用力和核外的电磁力。
核内的相互作用力称为核力，它是一种非常强大的力，可以使质子和中子相互吸引并保持在一起。
核力的作用范围非常短，只有几个费米（1费米≈10^-15米）。
核稳定性是指原子核保持不变的能力。
稳定的原子核中，质子和中子的数目比例适当，使得核内的相互作用力和核外的电磁力达到平衡。
对于某些原子核来说，它们不够稳定，会经历放射性衰变，释放出射线或粒子，以达到较稳定的状态。
四、核反应和能量释放核反应是指原子核之间发生的变化，包括核聚变和核裂变。
核聚变是两个轻核合并成一个重核的过程，如太阳中的氢聚变成氦。
核裂变是一个重核分裂成两个或多个轻核的过程，如核电站中的铀裂变。
核反应释放出巨大的能量，这也是核能的来源之一。
五、应用于核技术和核能发电核技术广泛应用于医学诊断、治疗和工业生产等领域。
例如，放射性同位素可以用于医学影像学和癌症治疗，核技术还可以用于材料分析和碳14测年等。
此外，核能发电是一种清洁高效的能源形式，目前在世界各地得到广泛应用。
六、核物理的前沿研究核物理的研究仍在不断深入，涉及到更小的粒子和更高的能量。
核物理基础(student)
β射线：
是高速运动的电子流。它的穿透能力比α射线强 (在金属中为0.09cm)，但电离作用比α粒子弱。
原子核自发发射β射线的转变，称为β衰变。发生β 衰变后，原子核的原子序数改变一个单位，质量 数不变。
在核辐射测井中，利用某些发射β射线的核素作为 井间监测示踪剂。
γ射线：
是波长很短的电磁波。它的穿透能力最强，电离 作用最弱。
原子核衰变规律与放出射线的种类无关，与外界 环境无关。
十一、简单放射性衰变的基本规律
如果我们用N(t)表示时刻t存在的原子核数，那么 在时刻t到t+dt之间发生衰变的原子核数dN就应当 和N(t)及dt成正比，即
-dN∝N(t)dt
-dN=λN(t)dt
六、丰度
定义：
某种核素在其天然同位素混合物中所占的原子 核数目的百分比称为该核素的丰度
元素的丰度可以用列表法或作图法给出。在列表 或作图时，通常都把硅(Si)的丰度值取为10，其他 核素的丰度值按比例确定。作图时，通常取核素 的质量数为横坐标，丰度值为纵坐标，用折线或 曲线把图中的点连起来，所得的曲线称为元素的 丰度曲线。它反映元素按质量数的分布规律
原子核
（带正电） 中子 0 原子
不显
电性
核外电子
-1
（带负电）
1.6748×10-27kg 1.008
(1.6748×10-27) kg 1836
原子核半径小于原子半径的万分之一，体积占原子体积 的几千亿分之一。
原子的质量集中在原子核
原子序数 = 核电荷数（Z） = 质子数 = 电子数
质量数
将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整 数值加起来，所得的数值，叫质量数。
七、能态、基态和激发态
核物理基础 知识
核物理基础知识核物理是物理学的一个分支，研究的是原子核及其内部结构，包括核反应和放射性衰变等现象。
本文将介绍核物理的基本概念、理论模型和应用。
一、核物理基本概念1.原子核原子核是由质子和中子组成的重粒子聚集体，质子带正电荷，中子不带电，原子核总电荷数为质子数，原子核总质量由质子和中子的质量之和确定。
2.质量缺失与核能在核反应过程中，原子核的质量会发生变化，这是由于核反应前后总能量守恒，而根据质能关系E=mc²，质量与能量之间存在对应关系。
因此，核反应前后原子核的质量和能量必须满足以下关系：ΔE=Δm·c²其中ΔE为核反应释放的能量，Δm为核反应前后原子核的质量差，c为光速。
核反应中释放的能量称为核能，核能可以转化为其他形式的能量，例如热能、电能等，因此核能具有广泛的应用价值。
3.核稳定性与放射性原子核稳定性是指原子核在没有外界扰动的情况下，能够持久存在的能力。
稳定的原子核具有固定的质量数和质子数，且电子环的电子数与其原子序数相同。
不稳定的原子核会发生放射性衰变，放射性衰变是指放射性核在衰变过程中放出带电粒子和/或电磁波，从而转化成另一种原子核或粒子。
放射性核的半衰期是指当放射性核衰变至另一种核或粒子的数量为原始核的一半时，所需的时间。
半衰期可以用于放射性核的放射性测定和核废物处理等方面。
二、核物理理论模型1.质子和中子结构质子和中子都是由夸克组成的复合粒子。
质子由两个上夸克和一个下夸克组成，中子由一个上夸克和两个下夸克组成。
核力是质子和中子之间的相互作用力，造成原子核的稳定结构。
2.壳模型壳模型是核结构中的一种描述方法，它认为在原子核中，质子和中子的运动状况类似于电子在原子中的运动。
原子核中存在着能量良好分立的能级，每个能级都有一定的质子和中子数，称为相应的核壳层。
壳模型解释了原子核稳定性和放射性衰变等现象。
三、核物理应用1.核能和核反应核能被广泛应用于核能电站、核电池、核探测器和医学等领域。
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这就是原子核衰变的基本规律：原子核衰变遵循指 数衰减规律。
原子核衰变的指数规律是原子核本身固有的性质， 只和它的内部状态有关。外界因素如高温、高压、 强磁场、电场等都不能改变原子核这种指数衰变特 性。
不同的放射性核素的λ不同，即衰变速度不同。
必须指出：原子核衰变规律是一个统计性规律， 只有在原子核的数目足够大时才是正确的，否则 没有意义。
这是因为核衰变是自发的，对于一个核来讲纯属 偶然，只有大数目的原子核才遵循统计规律。
十二、衰变常数
定义：衰变规律公式中的常数λ，反映了原子核衰 变速度的快慢，称之为衰变常数。
表达式：
λ= _ dN / N(t)
dt
-dN/dt的意义：表示在时刻t的单位时间内发生衰 变的原子核数，它与当时存在的原子核数N(t)成正
比的。
衰变常数λ的确切物理意义 ：表示一个原子核在 单位时间内发生衰变的几率。
衰变常数λ量纲 ：[T]-1，通常用秒-1或分-1。
不同的放射性核素具有不同的衰变常数λ。指数衰 减规律反映了原子核衰变的“共性”，衰变常数 反映了各种原子核的“个性”。
十三、半衰期
定义：放射性原子核衰变到数量减少一半所经过 得时间。
表示符号：T1/2
意义：表示原子核衰变的快慢。
T1/2和λ都表示原子核衰变的快慢。
那么二者之间有什么关系呢？
由半衰期的定义知：
当 t= T1/2
由衰减的规律公式有：
N= N0 2
N=
N0 2
=N0e-λT1/2
T1/2=
ln2 λ
=
0.693 λ
可见：原子核的半衰期与衰变常数成反比关系， 即半衰期长，衰变常数就小；半衰期短，衰变常 数就大。
素,它们的原子核都是不稳定的，都会发生 衰变；原子序数小于83的天然元素也有一些 不稳定，发生衰变。
这里有两个概念： 母核：衰变前的原子核。 子核：衰变后剩余的余核。 设及到三个主要过程即： α衰变、β衰变或γ衰变
2、α衰变表达式：
X A
Z
Y He A-4
Z-2
4
+2
特点： α衰变主要发生于重核,绝大多数α衰变发生 于A>200的重核。但不等于A>200都能发生α衰变。
β-衰变：
3、β衰变表达式：
X A
Z
Y A
Z+1
_
+ e- + v
X A
Z
Y A
Z-1
_
+ e+ + v
β+衰变：
特点： 中子数过多发生β¯衰变，质子数过多发生β+衰变。 β粒子的能量是连续能量，能谱连续分布。 几乎所有的放射性核素都存在β衰变
4、γ衰变
定义：原子核由激发态向基态或由高能态向低能态 跃迁时，放出射线的衰变过程称为衰变 .
基态： 能量最低的状态。
激发态： 处于比基态高的能量状态。
八、放射性
放射性定义：
原子核自发发射各种射线的性质。
核素按有无放射性可分为： 放射性核素：
原子核能自发发生变化的核素 。
稳定核素：
不能自发发生变化的核素 。
九、放射性射线及性质
放射性核素发射的射线有三种： α、β和γ射线。
照相底片
核物理基础student
§2 原子核物理的基本知识
主要介绍一些原子核物理的基本概念，放射性和 放射性射线，放射性衰变及衰变规律，伽马射线 与物质的相互作用，物质吸收伽马射线的规律， 中子与物质的相互作用。
六、丰度
定义：
某种核素在其天然同位素混合物中所占的原子 核数目的百分比称为该核素的丰度
原子核自发发射γ射线的转变，称为γ衰变。发生γ 衰变后，原子核的原子序数和质量数均不变。
γ射线能穿透几十厘米的地层、水泥环、套管和下 井仪器的外壳。这一特性使得它成为核辐射测井 主要得探测对象。
十、放射性衰变
1、定义：原子核自发的放出各种射线而转
变为另一种核素的过程。
原子序数大于83(铋Bi)的所有天然存在的元
原因：在单位时间内发生衰变的几率越大，原子 核得衰变就越快，原子核总数减少一半的时间自 然也就越短。
十四、平均寿命
定义：就是指一种放射性原子核平均能够生存的 时间，通常用τ表示。
求取方法： 由衰减规律公式知：
在时刻t的一个极小时间间隔dt内，发生衰变的原 子核数为λNdt；
可以认为有λNdt个原子核生存的时间（即寿命） 是t，即这些原子核的寿命之和为tλNdt。
原子核的退激，必然伴随有γ射线的放出， γ射线 的能量就等于相应的核能级之间的能量差。
X射线产生于原子内层电子的跃迁，它与γ 射线的 差别在于能量和产生的方式不同而已。
5、放射性衰变的特点
放射性衰变过程是由核内扰动影响而发生的，与 外界条件无关；
有些原子核衰变释放一种或二种射线，有些却同 时释放三种射线；
原子核衰变规律与放出射线的种类无关，与外界 环境无关。
十一、简单放射性衰变的基本规律
如果我们用N(t)表示时刻t存在的原子核数，那么 在时刻t到t+dt之间发生衰变的原子核数dN就应当 和N(t)及dt成正比，即
-dN∝N(t)dt
-dN=λN(t)dt
对上式积分并令t=0时的原子数为N0，则有：
放射源
铅盒
α射线：
由高速运动的氦原子核（称为α粒子）组成的。它 的穿透能力最低（在岩石中只有0.001cm），但电 离作用最强。
原子核自发发射α粒子的转变，称为α衰变。发生α
衰变，原子核原子序数Z减少2，质量数A减少4。
在核辐射测井中，利用α粒子与某些原子核的相互 作用可制造中子源。
β射线：
是高速运动的电子流。它的穿透能力比α射线强 (在金属中为0.09cm)，但电离作用比α粒子弱。
原子核自发发射β射线的转变，称为β衰变。发生β 衰变后，原子核的原子序数改变一个单位，质量 数不变。
在核辐射测井中，利用某些发射β射线的核素作为 井间监测示踪剂。
γ射线：
是波长很短的电磁波。它的穿透能力最强，电离 作用最弱。
元素的丰度可以用列表法或作图法给出。在列表 或作图时，通常都把硅(Si)的丰度值取为10，其他 核素的丰度值按比例确定。作图时，通常取核素 的质量数为横坐标，丰度值为纵坐标，用折线或 曲线把图中的点连起来，所得的曲线称为元素的 丰度曲线。它反态和激发态
能态： 原子核处于不同的能量状态。