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蒋冰川 2008.1 1、基础知识 1.1 原子、原子核、同位素 （1）原子 世界上任何物质都是由原子组成的。原子是进行化学反应的最小单位。 原子由质量相对较大,体积较小位于原子中心的原子核和围绕原子核高速运转的轨道电子组成，电子的数目恰好使原子成为中性。 1、基础知识 （2）原子核: 原子核由中子和质子组成。中子和质子的质量大致相同，但是质子带一个正电荷，而中子是中性的。核内质子数与核外电子数相等. a.原子质量数(A)：原子核内质子数(Z)和中子数(N)的总和。即: 原子质量数(A) = 质子数(Z) + 中子数(N) b.原子序数：原子核中质子的数目。 即: 原子序数(Z) = 质子数 任何一个原子核X都可用符号 来表示.如 简写成 AX,如: 4He 16O 238U 239Pu 等等. 1.1原子、原子核、同位素 （3）元素和同位素 * 元素: 元素是由原子序数相同因而具有相同化学性质的原子的总称. * 同位素: 原子序数相同，但原子质量数不同的一类原子。 例如，1H，2H，3H是氢元素的同位素；238U，235U，234U， 233U是铀的同位素。 同位素具有相同的化学性质. （3）元素和同位素 天然存在的同位素大多是以同位素混合物状态出现的,如天然铀是三种铀同位素的混合物,234U, 235U, 238U. 表1-1天然铀是三种铀同位素 （3）元素和同位素 在天然存在的92种元素中，有300多种天然同位素，其中有近300种是稳定的同位素，有约50种是不稳定的同位素。另外，用核粒子轰击（如在反应堆中用中子轰击）天然同位素可得到700多种人工同位素，人工产生的同位素都是不稳定的同位素。 1.2放射性衰变 （1）核素: 具有特定原子序数和质量数和核能态的同一类原子称为一种核素。 某种元素有多少种同位素就有多少种核素。 （2）放射性核素: 不稳定的核素称为放射性核素. 1.2 放射性衰变 （3） 放射性衰变： 某些不稳定的核素的原子，总是自发地以释放出粒子（α、β、n）或γ光子的形式释放能量以逐步转变成另一种核素的原子，我们把这种物理现象成为放射性，这个转变过程称为放射性衰变。 1.2 放射性衰变 α衰变：放射性核素（主要是重核）发射出α粒子的衰变。 例如： β衰变：通常是指放射性核素发射出β粒子（负电子）的衰变。 例如： γ衰变：γ衰变是指放射性核素发生出γ粒子的衰变。 β衰变： β衰变是β— 衰变β+ 衰变和轨道电子俘获（EC）等三种衰变方式的总称。它们的共同特点是，在衰变过程中，核内质子和中子的总数保持不变。 β—衰变： 原子核内的一个中子变为质子，同时发射一个β— 粒子（即负电子）和一个反中微子。 β+ 衰变： 原子核内的一个质子变为中子，同时发射一个正电子和一个中微子。 EC： 不稳定的原子核通过轨道电子俘获的方式衰变时，原子核内的一个质子从核外的电子轨道上俘获一个电子转变为中子，同时发射出一个中微子。 1.2 放射性衰变 （4）放射性衰变规律 N0 ：初始放射性原子核数； N： 经过时间t衰变后剩下的放射性原子核数； λ：为衰变常数，表示一个原子在单位时间内衰变的概率。(一定的放射性核素，其λ是一定的，每一种放射性核素，有其固定的λ值。) （4）放射性衰变规律 半衰期： 某种放射性核素的原子核数目衰减到它初始值的一半所需要的时间，称之为该种核素的半衰期，用符号T1/2表示。半衰期和衰变常数都是放射性核素的特征常数，他们的关系为： λ·T1/2 = 0.693 注意：7个半衰期后，活度减为初始活度的约1%，10个半衰期后为0.1%。 表1-2部分核素的半衰期 1.3 辐射 （1）电离辐射： 能使物质的原子发生电离的辐射叫做电离辐射（或致电离辐射） 。简称为辐射。 （2）电离辐射源： a)、依据辐射的来源把辐射源分为两大类: 天然辐射源和人工辐射源。 宇