第二节核化学的产生与发展.pptVIP

第1页，共35页，星期日，2025年，2月5日随着人类对原子结构的深入了解和认识，人们从原子的外部，深入到原子的内部；从懂得原子之间相互作用发生质变，进而懂得了原子核发生质变的问题。这样，就逐步建立起研究原子核质变的化学-----核化学。第2页，共35页，星期日，2025年，2月5日本节内容(一)核化学的产生(二)核化学的发展(三)原子能的开发和利用(四)核化学各分支的建立和发展第3页，共35页，星期日，2025年，2月5日(一)核化学的产生核化学(nuclearchemistry)用化学方法或化学与物理相结合的方法研究原子核及核反应的学科。第4页，共35页，星期日，2025年，2月5日1.核化学的起源核化学起始于1898年M.居里和P.居里对钋和镭的分离和鉴定。1910年，为了证实原子核质变的可能和方式，卢瑟福做了开创性的工作。第5页，共35页，星期日，2025年，2月5日2.质子的发现1919年，卢瑟福用?粒子轰击氮时，发现产生一种新的、射程很长、质量很小的带正电的微粒。经研究证明，这种带正电的微粒就是氢原子核，他把这种带正电的粒子称为质子。这是人类历史上第一次实现的人工核反应。在这个反应中，原子的核发生了质的变化，一种化学元素变成了另一种化学元素，从而实现了古代炼金术们的幻想，所以，有人把核化学称为“20世纪的炼金术”。第6页，共35页，星期日，2025年，2月5日3.原子核质子—电子模型的建立1919年，居里夫人根据原子中有电子、原子核中有质子的事实，提出了质子----电子模型。她认为：原子核是由质子和电子组成的，电子中和了一部分质子的电荷，而原子序数则是原子核内未被中和的质子数目。第7页，共35页，星期日，2025年，2月5日4.中子假说1920年，卢瑟福提出了中子假说，他认为：在原子核中，质子和电子相互结合，形成一种牢固的不带电的微粒，称为中子。并断言，由于中子不带电，因而它周围没有电场，所以当它通过气体时应不产生离子；在穿透物质时，应不受静电的排斥作用，所以穿透力极强，只有与原子核碰撞时，才会被弹回或被偏转。第8页，共35页，星期日，2025年，2月5日5.中子的发现1930年，博特用钋的?粒子轰击铍时，发现一种穿透力非常强的粒子。1932年，查德威克证实，这种粒子就是卢瑟福预言的中子。这样，原子核另一成分------中子被发现了。第9页，共35页，星期日，2025年，2月5日6.核化学的建立20世纪20年代末到30年代初，其它几个典型的人工核反应也实现了，从而奠定了核反应的基础，至此，一门新的化学学科----核化学就真正问世了。第10页，共35页，星期日，2025年，2月5日(二)核化学的发展1932年以前，人们总共了解到26种核反应，发现了大约40种同位素。此后，核化学就进入了蓬勃发展时期。第11页，共35页，星期日，2025年，2月5日1.粒子加速器的研制1932年，人类研制出粒子加速器，这一实验工具极大地促进了核化学的发展。利用这些有利条件，在1934-1937年间制出了200多种同位素，到1939年底，人类研究过的核反应已达200多种，所以说，核化学的真正发展时期应该是20世纪30年代。第12页，共35页，星期日，2025年，2月5日2.裂变反应的发现1938年，约里奥-居里夫妇用中子照射铀以后，发现了与镧的化学性质一样的放射性元素。1939年，哈恩确定是钡的同位素。这一实验证据证明：在核化学的反应类型上，人们不仅认识了轻核结合成重核的聚变反应，同时又认识了重核分裂成轻核的裂变反应。第13页，共35页，星期日，2025年，2月5日3.核反应机理的研究在对铀裂变的研究中，约里奥-居里等人发现，一个铀核裂变，就可以放出200兆伏特的能量，并证明铀核的每次裂变中，放出二三个中子，这基本搞清了铀裂变的链式反应机理。第14页，共35页，星期日，2025年，2月5日结论核化学的进一步发展，逐步打开了核反应应用的渠道，在医疗、能源和军事上逐步被广泛应用。第15页，共35页，星期日，2025年，2月5日(三)原子能的开发和利用核化学打开了原子能的大门，开拓了利用原子能的广阔领地。第16页，共35页，星期日，2025年，2月5日1.在医学上的应用发射性早期主要应用于医疗方面，如放射性测试；用放射性的射线照射癌细胞-----放疗，可延缓癌细胞的病变，或消灭癌细胞。第17页，共35页，星期日，20