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讲座二、核子及核不稳定性.PDF

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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 ,
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