第二章 原子核静态性质1.ppt

原子核的半径 原子核的自旋 原子核的电四极矩 原子核的统计性 超精细相互作用 原子核的质量和液滴模型 核内的非核子自由度 原子核的磁矩 原子核的宇称 原子核的同位旋 3、常用术语 1) 核素（nuclide）―特定中子、质子数；特定的能态(一般为基态)。 2) 同位素(isotopes)―相同的质子数，A不同的核素。如氧的三种天然同位素 。其天然含量的百分比即同位素的丰度分别为： 。各种元素的同位素丰度可由手册查得。 3) 同中子异荷素（isotones）—相同的中子数，Z不同的核素，如 。 4) 同量异位素（isobar）—相同的核子数，Z不同的核素，如 。 5) 同质异能素（isomer）―中子数、质子数相同，但能态不同。 同质异能素所处状态为同质异能态即较长的激发态。如 的半衰期为 ，为 的同质异能素。 6) 偶A核－ 偶偶核（e-e核）；奇奇核（o-o）核； 　 奇A核－ 偶奇核（e-o核）；奇偶核（o-e ）核。 核素图 质子结合能为零的线成为质子滴线；中子结合能为零的线成为中子滴线。 b稳定线的经验规律： 轻核区：N=Z的核素比较稳定； Heisenberg认为：中子和质子是核子的两个不同状态。 理论预言：Z=114附近有超重元素稳定岛。 核素图及稳定曲线 1、原子核的质量 碳单位和氧单位 1u=1.0003028amu 要区分原子质量和原子核的质量 原子核的质量有两种测量方法： a)用质谱仪； b)用核反应精确测定 原子核的质量有两种测量方法： §1.3 核半径 电荷分布半径 、核力作用半径 §1.3 核半径 原子核电荷分布 a 近似为常数 R = r0A1/3 r0~1.1fm 1 fm = 10-15m 怎样测量核自旋？有以下方法： 1）如果 那么，因为 就有2I+1个F值（即能级分裂为2I+1个能级）。数原子光谱中超精细结构的数目即可求得I。 §1.4 原子核的自旋 2）如果 那么能级分裂为2J+1个，显 然无法由数亚能级数目来确定I。 * * * * 第二章 原子核的静态性质 第二章 原子核的静态性质 第二章 原子核的静态性质 4、测量核电荷数Z用莫塞莱定律： 即测定原子特征X射线波长λ，它相应X射线频率： 。从而 A,B对同一类谱线（例如K系谱线）是一个常数，而与元素种类无关。 最后，应当记住，在一切核相互作用过程中，电荷数守恒。 核素图 ▲ “不稳定海洋” ▲ 缺中子区和丰中子区 ▲ 寻找超重元素和远离β稳定线的核素 。 §1.2 原子核的质量 按相对论，质量和能量相互联系的 1u相应的能量： 质子静止质量： 中子静止质量： 电子静止质量： Up to 1940! Current status of experimental nuclear masses Up to 1948! Current status of experimental nuclear masses Up to 1958! Current status of experimental nuclear masses Up to 1968! Current status of experimental nuclear masses Up to 1978! Current status of experimental nuclear masses Up to 1988! Current status of experimental nuclear masses Up to 1994! Current status of experimental nuclear masses Up to 2004! Current status of experimental nuclear masses G. Audi and A.H. Wapstra, Nucl. Phys. A565, 1(1993) A 595, : 409 (1995) Less than 300 stable nuclides in nature (black squares). About 3000 other ones have been synthesized and studied in nuclear structure laboratories (yellow z