原子物理总复习-4

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1、一、一、原子核具有的各种性质原子核具有的各种性质1. 1. 电荷电荷2.2.质量与质量数质量与质量数3.3.原子核的成分原子核的成分4.4.大小大小5.5.原子核的角动量原子核的角动量6.6.磁矩磁矩7.7.原子核的电四极矩原子核的电四极矩说明原子核偏离球形程度的物理量说明原子核偏离球形程度的物理量第8章 原子核1/3001.2 1.5Rr Arfm原子核的质量原子核的质量nneANcEZmmm2Nm 原子的质量原子的质量 =原子核的质量原子核的质量 + +核外电子的质量核外电子的质量 - -电子的电子的结合能结合能( (可以忽略可以忽略) )AmNmeZm 原子核的质量原子核的质量 = =

2、所有核子的质量所有核子的质量 相当于相当于所有核子结合能的数值。所有核子结合能的数值。 C126原子质量的原子质量的 1/121/12kg102 540 1.660u127- 原子质量单位原子质量单位 u u 定义为：定义为：一个处于基态的中性一个处于基态的中性原子核的质量与原子的质量极小原子核的质量与原子的质量极小. .2mcE MeVuc5016.931122/5016.9311cMeVu 二、原子核的结合能二、原子核的结合能1.计算公式：计算公式： E= mC2= m（u） 931.5MeV/u 2.平均结合能（比结合能）平均结合能（比结合能）AEE3.平均结合能曲线特点平均结合能曲线特

3、点三三.核力核力（1）强相互作用力；（比电磁力更强的）强相互作用力；（比电磁力更强的）（2）短程力；）短程力；（3）具有饱和性的交换力；）具有饱和性的交换力；（4）与核子的电荷状态无关；）与核子的电荷状态无关；（5）核力具有非中心力的成分。）核力具有非中心力的成分。 四四. 原子核放射衰变原子核放射衰变自发地自发地（一）已发现的放射性衰变模式有：（一）已发现的放射性衰变模式有： 1 衰变衰变 2 衰变衰变3 衰变衰变（二）放射性衰变的基本规律（二）放射性衰变的基本规律1指数衰变规律指数衰变规律teNN 0NdtdN / 一个原子核在单位时间内发生衰变的几率，一个原子核在单位时间内发生衰变的几率

4、，称为称为衰变常数衰变常数 2.半衰期3.平均寿命T1/2=(ln2)/=0.693/212144. 12ln1TT4.、放射性活度、放射性活度:单位时间内发生衰变的原子核的数目单位时间内发生衰变的原子核的数目tteAeNNdtdNA 00/00NA 表明放射性活度随时间的衰变仍服从指数衰变规律。表明放射性活度随时间的衰变仍服从指数衰变规律。单位：单位： 贝克勒尔，记作贝克勒尔，记作“Bq”，1Bq=1次衰变次衰变/秒秒1居里居里(Ci)= 次衰变次衰变/秒秒= Bq10107 . 310107 . 3放射强度：放射源在单位时间内放出某种射线粒子的个数放射强度：放射源在单位时间内放出某种射线粒

5、子的个数一次衰变一个粒子一次衰变一个粒子-二者相同二者相同一次衰变不只一个粒子一次衰变不只一个粒子-二者不同二者不同1. 衰变(1)(1)衰变方程：衰变方程：YXAZAz42（三）种衰变模式(3)(3)衰变条件衰变条件HeYXMMM XHeYBBB(2)(2)衰变能衰变能224c)MM(Mc)mm(mEAAEEEHeYXYXYdXHeYBBB 或(4)(4) 能谱：分立的能谱：分立的(5) (5) 衰变的机制衰变的机制核内核内粒子利用粒子利用隧道效应隧道效应穿越核势垒穿越核势垒 e01e01e01nep:Kenp:epn: 俘获 - -衰变的本质衰变的本质1 1） - - 衰变衰变011XYA

6、AZZee 1ZZMM 2)2) + + 衰变衰变011XYAAZZeeeZZmMM213)K3)K电子俘获电子俘获21/cWMMiZZ 衰变能谱是连续的衰变能谱是连续的 一般能发生一般能发生 +衰变的原子核总可以发生电子俘获。衰变的原子核总可以发生电子俘获。原子核通过发射原子核通过发射 光子从激发态跃迁到较低能态的过程光子从激发态跃迁到较低能态的过程 hEEEji3.3. 衰变衰变内变换电子内变换电子ifieWEEE 3. 3. 穆斯堡尔效应穆斯堡尔效应核反应核反应：用具有一定能量的粒子轰击一个原子核，使其放用具有一定能量的粒子轰击一个原子核，使其放出某种粒子而转变为新原子核的过程出某种粒子