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中微子假设 1930年，泡利提出中微子假设 b衰变中还会放出一种近乎无质量（0.2～2eV）的中性粒子 b衰变中中微子和电子能量之和为常数 可解释连续b谱 中微子有自旋 1/2? 保证角动量守恒 中微子分为两种：中微子和反中微子，它们的质量完全相同，都不带电荷，但自旋方向不同 b衰变种类 b-衰变：放出电子和反中微子 b+衰变：放出正电子和反中微子 电子俘获：放出中微子 弱相互作用（1934年费米） 中子和质子为相同粒子的不同状态 中子和质子的转变相对于量子态跃迁 不同的跃迁过程对应于不同的b衰变 跃迁的产生原因为弱相互作用 b-衰变：中子变成质子，放出电子 b+衰变：质子变成中子，放出正电子 电子俘获：质子变成中子，吸收电子 b-衰变 衰变能 衰变条件 b+衰变 衰变能 衰变条件 轨道电子俘获 母核俘获核外轨道上的电子，将一个质子转换成一个中子 通常俘获K壳层电子 衰变能 忽略结合能差别 K层电子俘获几率最大 能量不够时则次级壳层电子容易被俘获 b+衰变 能发生b+衰变的原子总可以俘获电子 反之未必 与b衰变相关的其他衰变 中微子吸收 双b-衰变 核模型 壳模型 类似原子模型，原子核具有壳层结构 稳定核核子数 2、8、20、28、50、82、126….. 集体模型 原子核类似一个可变形的整体 核子间通过频繁的发生相互作用传递能量 组合模型 中心可视为复合核、进行集体运动 外层具有壳层结构 作业：43章 习题11，32、48、55 预习：44章 * * * * * 原子核 李 晟 2012.12 原子核具有结构 ～10-15m 由中子和质子组成 中子和质子质量几乎相同 中子不带电 质子带正电 原子序数Z（对应质子数） 中子数N 质量数（核数）A=Z+No 核素图 带相同电荷或不带电粒子能处于一个狭小的空间 具有某种强引力——强相互作用 对于稳定原子核 原子序数低时中子质子数差不多多 原子序数高时中子更多 原子核结合能 原子核质量低于核中质子和中子质量和 质量差称为结合能 中子质子结合为原子核会放出能量 原子核具有分立能级 数量级为MeV 质子、中子具有自旋（1/2） 质子、中子具有磁矩 磁矩远小于电子磁矩 说明可能有内部结构 原子放射性 原子是否是不会发生变化的？ 炼金术 1896年贝可勒尔发现铀盐会使包在黑纸中照相底片感光 1898年居里夫妇发现具有放射性的新元素“钋” 1902年发现“镭”元素 1903年诺贝尔奖 衰变率 单位时间衰变粒子数占总粒子数的比例不变 半衰期：粒子数衰变为原来的一半所需时间 a衰变 能量守恒 Ea为a粒子的动能 Er为y的动能 定义a衰变能 a衰变条件 原子质量表示 忽略原子和电子间的结合能 a衰变条件 a衰变能的测量 Y很重，速度不宜直接测量 动量守恒 X静止，总动量为零 衰变后Y和a的动量大小相等方向相反 出现的分立谱表明原子衰变到不同能级上 衰变到高能级后再自发跃迁到基态 b衰变 b-射线为电子 b-射线谱为连续谱 核能级连续？ b衰变中核子数不变则角动量不变 电子有自旋角动量，则角动量不守恒？ b-射线有最大能量 能量不守恒？ * * * * *