讲座二、核子及核不稳定性.PDF

讲座二、核子及核不稳定性 核子用下列术语定义 Z为原子序数，质子数：定义了元素 A为质量数 A=N ＋Z N 为中子数 N=A-Z 核素（Nuclide ）：给定了A值和Z值的一种核子； 同位素（Isotope ）:具有不同N值,相同的Z值的核素 同中子异荷素（Isotone ）：有相同N值的核素 同量异位素（Isobar ）：有相同A值的核素 【记住这些名词的简易方法是：注意isotope包含字母P （相同的质子数 Proton), isotone 包含字母“n” （相同的中子数neutron), isobar包含字母A （相同的A ）】 例如： 是 的同位素 是 的同中子异荷素 是 的同量异位素 核素图 图片缺失 90种天然元素 总共109种元素 Z42 的所有元素是人造的 除了Tc Z=43 P Z ＝61 m 已知800多种（274种是稳定的） ”稳定“意味着没有外界能量的介入，不能变化为另一种 结构 ”不稳定“ ＝具有放射性 图片缺失 核结构：核子中的作用力 库仑力 两个距离为r 的点电荷q之间的作用力，（库仑定律） 9 2 −2 k =8.98755×10 Nm C (波尔兹曼常数） 0 一个粒子相对于另一个粒子的势能（MeV) 强的核力 短距离内发生作用 －15 ～10 m 能克服库仑排斥力 作用于质子和中子 图片缺失 核力概述 为了变得更加稳定，核子释放能量（即辐射） 核不稳定性可追溯到库仑力和强核力的相互作用 库仑 强核力 斥力 引力 + + p -p + + + p -p , n-n, p -n 不饱和 短距离，衰减很快 弱作用 很强（几十MeV) （例如. 从e- 到核子，～几 eV －0.1MeV) 原子大部分空间是空的 核子密度很大 由于库仑力与核力之间的平衡，核子呈现出恒定的密度和半径 质能方程 原子质量单位(amu, 或AMU) 定义：原子量是以一个12C 原子正好为12个原子质量单位的尺度来测定的. 6 任何含有N （N =Avogadro常数）个原子的元素的克原子重量 0 0 23 12克碳＝6.02 ×10 碳原子 2 使用Einstein质能等效公式：E=m c ，