放射性基礎(chǔ)知識(shí)概述(已修改)
2025-03-02 12:03 本頁(yè)面
【正文】 放射性基礎(chǔ)知識(shí) 趙福祥 江蘇省輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)管理站 2023年 4月2023年江蘇省核與輻射監(jiān)督管理和監(jiān)測(cè)技術(shù)人員上崗培訓(xùn) 原子核由中子和質(zhì)子組成，中子不帶電，質(zhì)子帶單位正電荷。中子和質(zhì)子質(zhì)量相當(dāng)，分別約等于一個(gè)原子質(zhì)量單位。核中中子和質(zhì)子統(tǒng)稱(chēng)為核子，數(shù)目以 A表示， A稱(chēng)為核子數(shù)或質(zhì)量數(shù)，核中質(zhì)子數(shù)記為 Z，中子數(shù)記為 N。常用如下形式表示一個(gè)原子核：實(shí)際上核素符號(hào)實(shí)際上核素符號(hào) X和質(zhì)子數(shù)和質(zhì)子數(shù) Z具有唯一、確定的關(guān)系具有唯一、確定的關(guān)系，所以用符號(hào)足以表示一個(gè)特定的核素。，所以用符號(hào)足以表示一個(gè)特定的核素。 原子核的表示核子數(shù)質(zhì)子數(shù) 中子數(shù)元素符號(hào) 原子核由中子和質(zhì)子組成，中子不帶電，質(zhì)子帶單位正電荷。中子和質(zhì)子質(zhì)量相當(dāng)，分別約等于一個(gè)原子質(zhì)量單位。核中中子和質(zhì)子統(tǒng)稱(chēng)為核子，數(shù)目以 A表示， A稱(chēng)為核子數(shù)或質(zhì)量數(shù)，核中質(zhì)子數(shù)記為 Z，中子數(shù)記為 N。常用如下形式表示一個(gè)原子核：實(shí)際上核素符號(hào)實(shí)際上核素符號(hào) X和質(zhì)子數(shù)和質(zhì)子數(shù) Z具有唯一、確定的關(guān)系具有唯一、確定的關(guān)系 ，所以用符號(hào)，所以用符號(hào) X足以表示一個(gè)特定的核素。足以表示一個(gè)特定的核素。原子的表示原子序數(shù)化學(xué)符號(hào)1）湯姆遜模型1903年，湯姆遜提出模型：原子是一個(gè)半徑大約為 1010米的球體，正電荷均勻地分布于整個(gè)球體，電子則稀疏地嵌在球體中。同年，長(zhǎng)岡半太郎認(rèn)為正負(fù)電子不可能相互滲透，提出了電子均勻地分布在一個(gè)環(huán)上，環(huán)中心是一個(gè)具有大質(zhì)量的帶正電的球，被他稱(chēng)為 “ 土星型模型 ” 結(jié)構(gòu)。1原子結(jié)構(gòu)模型3） .原子結(jié)構(gòu)進(jìn)化示意圖現(xiàn)代原子結(jié)構(gòu)現(xiàn)代原子結(jié)構(gòu)盧瑟福散射實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 正電荷集中在原子的中心，即原子核； 線度為 10–12 量級(jí)，為原子的 10–4 量級(jí)； 質(zhì)量為整個(gè)原子的 %以上；從此建立了原子的有核模型。 原子的電中性，要求： 原子核所帶電量與核外電子電量相等， 核電荷與核外電子電荷符號(hào)相反。即：核電荷，核外電子電荷 – 。中子、質(zhì)子和電子的質(zhì)量與電荷質(zhì)量 (u) 電荷 (e)中子 0質(zhì)子 ＋ 1電子 － 1 原子核的大?。?P8） 原子核的半徑 ,根據(jù)測(cè)量方法：核力半徑和電荷分布半徑。它們結(jié)果相近，均與 A1/3成正比。電荷半徑：核力半徑： 重要結(jié)論： 原子核半徑近似正比于 A1/3，原子核體積近似正比于 A。原子核的密度 P8：代入 ：得：結(jié)論：原子核密度為常數(shù)，且非常大。原子的殼層結(jié)構(gòu) P2? 原子核核外電子又常稱(chēng)為軌道電子，把電子看成沿一定的軌道運(yùn)動(dòng) ? 最靠近核的一個(gè)殼層稱(chēng)為 K層，在它外面依次為 L殼層， M殼層， N殼層， O殼層等等。每個(gè)殼層最多可容納 2n2個(gè)電子，以K殼層而言，最多可容納 2個(gè)電子； L殼層最多可容納 8個(gè)電子； M殼層為 18個(gè)電子， … ? 在正常狀態(tài)下，電子先充滿較低的能級(jí) （ P3）? 受到內(nèi)在或外來(lái)因素的作用時(shí)，處在低能級(jí)的電子有可能被激發(fā)到較高的能級(jí)上（稱(chēng)為激發(fā)過(guò)程）；或電子被電離到原子的殼層之外（稱(chēng)為電離過(guò)程）。 ? 特征 X射線。圖 21 原子能級(jí)圖和主要的 K系和 L系特征 X射線原子核物理常用術(shù)語(yǔ)（ P5）1).核素（） 具有一定數(shù)目的中子和質(zhì)子以及特定能態(tài)的一種具有一定數(shù)目的中子和質(zhì)子以及特定能態(tài)的一種原子核或原子稱(chēng)為核素。原子核或原子稱(chēng)為核素。 核子數(shù)、中子數(shù)、質(zhì)子數(shù)和能態(tài)只要有一個(gè)不同，就是不同的核素。 兩種核素， A同， Z、 N不同。兩種核素， N同， A、 Z不同。兩種核素， Z同， A、 N不同。兩種核素， A、 Z、 N同，能態(tài)不同。 具有相同原子序數(shù)但質(zhì)量數(shù)不同的核素稱(chēng)為某元素的同位素。 (即 Z相同， N不同，在元素周期表中處于同一個(gè)位置，具有基本相同化學(xué)性質(zhì)。 )表示方法 :238U、 23鈾 2382).同位素（）和同位素豐度鈾的二種同位素。氫的三種同位素； 某元素中各同位素天然含量的原子數(shù)百分比稱(chēng)為同位素豐度。% 、 %% 、 % 、 %3).同中子異荷素（）4).同量異位素（）質(zhì)量數(shù) A相同，質(zhì)子數(shù) Z不同的核素。 中子數(shù) N相同，質(zhì)子數(shù) Z不同的核素。也稱(chēng)為同中子素或同中異位素。5).同質(zhì)異能素（） 質(zhì)子數(shù) Z 和中子數(shù) N 均相同，而能態(tài)不同的核素。 同質(zhì)異能態(tài)：同質(zhì)異能素所處的能態(tài)，是壽命比較長(zhǎng)的激發(fā)態(tài)。激發(fā)態(tài)半衰期為 。圖 12 核素圖（部分） 圖 13 穩(wěn)定核素分布圖?穩(wěn)定核素幾乎全落在一條光滑曲線上或緊靠曲線的兩側(cè)，我們把這條曲線稱(chēng)為 β 穩(wěn)定曲線。 ?穩(wěn)定曲線上方的核素為豐中子核素，易發(fā)生 β 衰變。位于穩(wěn)定曲線下方的核素為缺中子核素，易發(fā)生 β+ 衰變?cè)雍说慕Y(jié)合能 ? 質(zhì)量和能量都是物質(zhì)同時(shí)具有的兩個(gè)屬性，任何具有一定質(zhì)量的物體必須與一定的能量相聯(lián)系 ? 2? 一個(gè)原子質(zhì)量單位相聯(lián)系的靜止質(zhì)量相
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