原子核与放射性.pptVIP

第1页，共26页，星期日，2025年，2月5日第1节一、原子结构原子是由一个原子核和绕核旋转的若干电子组成。原子核集中了原子的全部正电荷和几乎全部原子的质量（核外电子质量与核的质量相比是非常小的），但只占整个原子体积的极小部分。原子的正电荷电量为Ze（Z为原子序数，e为电子电量）；在正常情况下，核外有Z个电子，其总的负电量也为Ze。第2页，共26页，星期日，2025年，2月5日第1节一、原子结构玻尔原子结构三个基本假设1、式中ｍ为电子的质量，ｒ为圆周轨道半径，ｖ为电子运动的速率，ｈ为普朗克常数，ｎ叫量子数，可以取１、２、３-…等整数值。２、当电子在上述任何一个轨道上运动时，原子处于稳定状态并不向外辐射能量。第3页，共26页，星期日，2025年，2月5日第1节一、原子结构玻尔原子结构三个基本假设３、电子由一个轨道过渡到另一个轨道时，原子的能量状态发生变化，同时发射或吸收一个光子。发射或吸收光子的能量hγ等于原子能量的变化，即第4页，共26页，星期日，2025年，2月5日第1节一、原子结构氢原子核外电子的各条可能轨道的半径，及电子在各条轨道上运动时的能量式中的r1、、Ｅ1分别代表第一条（即离核最近的）可能轨道的半径和电子在这条轨道上运动时的能量，rn、En分别代表第n条可能轨道的半径和电子在第n条轨道上运动时的能量。第5页，共26页，星期日，2025年，2月5日第1节一、原子结构原子能够处于一系列不连续的能量状态中，这些能量状态通常叫做原子能级。在正常状态下，原子处于最低能级，这时电子在离核最近的轨道上运动，这种定态叫基态。如果受到外界的作用原子会吸收一定的能量从基态跃迁到高能级，这些定态叫做激发态。第6页，共26页，星期日，2025年，2月5日第1节二、原子核的组成及基本性质原子核是由质子和中子组成的，两者统称为核子。中子用符号n表示，它是电中性的，其质量是电子质量的1836.6倍。质子用符号p表示，它就是氢核，带有正电荷，在数值上与电子的负电量相等。质子的质量是电子质量的1836.1倍，与中子的质量近似相等第7页，共26页，星期日，2025年，2月5日第1节二、原子核的组成及基本性质通常把具有不同原子核组成的各种元素统称为核素，用符号表示。这里X是元素符号，左下角Z标明核内的质子数，也称核电荷数或原子序数；左上角的A标明核内质子数和中子数之和，亦即核子总数，又称质量数。质子数相同，中子数不同的核素称为同位素。第8页，共26页，星期日，2025年，2月5日第1节二、原子核的组成及基本性质原子核的几个基本性质：１、原子核的电荷：原子核的一个重要特征是它所带的电量。原子核带正电，数值总是最小电量单位的整倍数。这个倍数同元素周期表中的原子序数Z是一致的。２、原子核的质量：原子核的另一个重要特征是它的质量。对原子核的描述或进行某些计算时，往往用整个中性原子的质量数值。原子的总质量等于原子核的质量加核外电子的质量，再减去相当于电子全部结合能的数值。第9页，共26页，星期日，2025年，2月5日第1节二、原子核的组成及基本性质３、原子核的成分：原子核是由质子和中子两种粒子组成的。质子和中子的质量数都是1，所以原子核的质量数也代表构成这个原子核的质子和中子的总数。代表原子核电量的Z也代表核内的质子数。N=A－Z是核内的中子数。质子和中子统称核子。４、原子核的大小：实验证明原子核的半径在米的数量级。第10页，共26页，星期日，2025年，2月5日第1节三、质量亏损与结合能１、原子核的质量亏损原子核的质量，应该等于组成原子核的核子质量的总和，但是从实验测得的结果恒小于这一数值。如以Mp、Mn和MA分别表示质子、中子和原子核的质量，则核子质量的总和与原子核质量的差值，叫作原子核的质量亏损，以ΔM表示，即ΔM=ZMp＋(A－Z)Mn－MA第11页，共26页，星期日，2025年，2月5日第1节三、质量亏损与结合能２、原子核的结合能核子结合成原子核，质量为什么会减少呢？按照相对论原理，质量与能量相联系，当质子和中子组成原子核时，应有大量的能量释放出来，这一能量就是原子的结合能，其值为ΔE=ΔMc2式中，c为光速，ΔM为原子核的质量亏损。第12页，共26页，星期日，2025年，2月5日第1节三、质量亏损与结合能每个核子的平均结合能为第13页，共26页，星期日，2025年，2月5日第2节原子核的衰变类型及衰变规律一、原子核的衰变类型二、放射性衰变定律第14页，共26页，星期日，