核物理基本概念.PDFVIP

核物理基本概念 基本术语 核素：质子数、中子数和能量状态一定的一类原子称为一种核素 元素：质子数相同的原子称为一种元素 同位素：同一种元素质子数相同但中子数不同的核素互为同位素 元素的化学符号 AmZX （X ：元素的化学符号；A ：质量数；Z ：质子数即原子序数；m：核素处 于激发态）。 Z相同而A不同的核素称为同位素，A相同而Z不同的核素为同量异位素（32 32 P与 S ）；A 15 16 11 12 与Z都不相同而A-Z相同的核素称为同中子异位素（ B与 C ）；A与Z都相同而核的能量状 5 6 113 113m 态不同的核素是同质异能素（ In与 In）。 原子质量单位：国际上使用12C原子量的 1/12 作为原子质量单位（ａｍｕ），1 ａｍｕ =1.66043×10-27Kg，原子的静止质量为1.007276 ａｍｕ，中子的静止质量为1.008665 ａｍｕ，电子的静止质量约为中子质量的1/1839。 质量亏损：每种核素的实际质量总是小于其质子和中子质量的总和，其差值为质量亏损。 也就是说，核子结合成原子核时有一部分质量转化成能量而被释放掉称为核素的结合 能，遵循爱因斯坦质量和能量关系可描述为：E=mc2 ，1MeV=0.001074 ａｍｕ。原子 核的结合能除以其核子数为核素的核子平均结合能。稳定核素：原子核稳定，放射性核 素：原子核不稳定；原子序数在82 以下的为稳定核素，83 以上的多为放射性核素，现 以发现的2500 多种放射性核素大部分是由人工合成的。利用反应堆中子或加速器所加 速的高能带电粒子辐射靶物质。通过反应堆生产的放射性核素比加速器成本低。125I的 生成是由热中子轰击丰度较高的氙气124Xe 核衰变：放射性核素的原子核极不稳定，会自发地变成另一种核素，同时伴随着一种或 多种射线的释放 核衰变能：核衰变造成核素的质量亏损 衰变方式: α衰变: AZX→A-4A-2Y+42He+Q β¯衰变: A A ¯ X→ Y+β+Q+ū(反中微子) Z Z+1 β+ A A + 衰变: X→ Y+β +Q+ū(反中微子) Z Z-1 A A-1 1 中子衰变： X→ Y+ n Z Z 0 核裂变： A 1 A1 A2 1 ZX+ 0n→ Y+ W… 0n A ¯ A 核外电子俘获(EC): X+е(K层或L层)→ Y+ ｒ +QX射线释放和俄歇电子ｒ跃迁 Z Z-1 Am A 及同质异能跃迁: X→ X + ｒ( ｒ衰变伴有特征X射线和俄歇电子)。许多放射性核素在衰 Z Z -λt 变过程中伴随多种衰变公式:N =N е （N ：经过T时间后剩余的原子数，N ：原有原子数， T 0 T 0 λ：衰变常数），放射性核衰变服从指数规律。