【正文】 鈾系由 238U開(kāi)始，經(jīng)過(guò) 14次連續(xù)衰變而到達(dá)穩(wěn)定核素 。 A 加壓 B 加熱 C 加電磁場(chǎng) D 機(jī)械運(yùn)動(dòng) E 化學(xué)反應(yīng) ?表征該放射性核素衰變的快慢的參數(shù)是（ ACD）。設(shè) t時(shí)刻放射性樣品中，某一放射性核素的原子 核數(shù)為 N(t)，該放射性核素的衰變常數(shù)為 λ ，我們 把這個(gè) 放射源在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生衰變的核的數(shù)目稱(chēng) 為衰變率 J(t) ，則 J(t)=λ N(t) 第二節(jié) 原子核的放射性 輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究窒 69/132 題例 ?單選題例 ： ?1微居里等于（ A） Bq。 ?放射性活度是指在單位時(shí)間內(nèi)，放射性核素發(fā)生 衰變的原子核數(shù)，用符號(hào) A表示。 /1 2/1T?? ?? 平均壽命 ? 第二節(jié) 原子核的放射性 ? 輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究窒 62/132 第二節(jié) 原子核的放射性 ? ……………………… …………… ……………………… 輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究窒 63/132 放射性活度 ?放射性活度的國(guó)際單位 （ SI） 是 s1， 稱(chēng)為貝可勒爾 ,簡(jiǎn)稱(chēng)貝可 ,用符號(hào) Bq表示 。 ?例舉一些放射性核素的 T1/2數(shù)值 。 ?? 2/1 ?n?＝?除了 λ 外，還可用半衰期 T1/2表征放射性 衰變的快慢。任何放射性核素 ， 不管放射任何射線 ， 也不管放射性衰變的快慢 ， 都服從負(fù)指數(shù)衰減規(guī)律 ，這是一個(gè)普遍規(guī)律 。 第二節(jié) 原子核的放射性 輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究窒 53/132 放射性衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律 也就是說(shuō) ， 當(dāng)同一類(lèi)核素的許多放射性原子核放在一起時(shí) ， 我們不能預(yù)測(cè)某個(gè)原子核在某個(gè)時(shí)刻將發(fā)生衰變 。 對(duì)于一個(gè)具體的不穩(wěn)定的核來(lái)說(shuō) ， 誰(shuí)也無(wú)法預(yù)先知道它將在什么時(shí)候發(fā)生核衰變 。 A小于 B 等于 C 大于 D 等于兩個(gè) ?E=mc2稱(chēng)為 (A)定律。 第一節(jié) 原子和原子核的基本性質(zhì) 輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究窒 45/132 第一節(jié) 原子和原子核的基本性質(zhì) ? 輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究窒 46/132 ?對(duì)于質(zhì)量數(shù)為中等數(shù)值的那些原子核，每一個(gè)核子的平均結(jié)合能最大；而質(zhì)量數(shù)較大的重核區(qū)，或較小的輕核區(qū)的原子核中，核子的平均結(jié)合能都比較小。若將 A236的重原子核分裂成兩個(gè)質(zhì)量數(shù)為 A118的原子核時(shí)，則每個(gè)核子的結(jié)合能可由 。同理，將一個(gè) 2H原子核與一個(gè)3H原子核聚變成一個(gè) 4He原子核并放出一個(gè)中子時(shí)，也會(huì)放出能量。 A 沒(méi)有 B 稍有 C 較大 D 密切 ? 59Co放在反應(yīng)堆孔道內(nèi)照射而成 60Co，其核反應(yīng)是由（ B ）引起。 ?將金屬鈷，即 59Co ，其豐度 100％ ，放在反應(yīng)堆 孔道內(nèi)，利用中子照射 59Co，發(fā)生如下核反應(yīng)： ?工業(yè)上應(yīng)用于食品和醫(yī)療器具的殺菌、消毒的鈷源 （ 60Co），其活度達(dá)幾十萬(wàn)至百萬(wàn)居里（ Ci）。 ?同位素的種類(lèi)如此繁多 ， 按不同的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)有不同的分類(lèi)方法 。 H,H,H 312111 氫的三種同位素具有相同的化學(xué)性質(zhì)，但其放射性卻不同。 60Co 60 mCo 兩種核素， A、 Z、 N 同，能態(tài)不同。 Ti20886Pb20882mCo6027Co6027Sr9038 Y9139第一節(jié) 原子和原子核的基本性質(zhì) ………………………………………… ……………………………… 輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究窒 30/132 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。 海森堡提出原子核由質(zhì)子和中子組成的假設(shè) 。 同位素是指元素周期表中處于同一個(gè)位置，它們具有相同的化學(xué)性質(zhì)。 A K層 1個(gè) B K層 2個(gè) C L層 8個(gè) D M層 10個(gè) E M層 18個(gè) 第一節(jié) 原子和原子核的基本性質(zhì) 輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究窒 23/132 二、原子核及其穩(wěn)定性 第一節(jié) 原子和原子核的基本性質(zhì) 輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究窒 24/132 第一節(jié) 原子和原子核的基本性質(zhì) 輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究窒 25/132 右下角 N表示核內(nèi)中子數(shù)；左下角 Z表示質(zhì)子數(shù)或稱(chēng)電荷數(shù)；左上角 A（ A=N+Z） 稱(chēng)為核內(nèi)的核子數(shù) ， 又稱(chēng)質(zhì)量數(shù) 。 能級(jí)的能量大小就等于該殼層電子的結(jié)合能，要使該殼層電子脫離核的束縛成為自由電子所需做的功。通常用量子數(shù)n(n=1,2,3…) 代表殼層，并分別對(duì)應(yīng) K、 L、 M、 N、O， … 殼層。 ?原子核半徑的范圍約為 (D) A 110 mm, B 110 μm, C 110 nm, D 110fm ?多選題例 ：（有多個(gè)答案可能正確，錯(cuò)一個(gè)為全錯(cuò)） 原子由原子核和核外電子組成，其中 (ABCDE) A 電子帶負(fù)電荷， B 原子核集中了原子的全部正電荷， C 原子的大小半徑約為 108cm的量級(jí)， D 原子核的質(zhì)量遠(yuǎn)超過(guò)核外電子的總質(zhì)量， E 原子核的尺度只有幾十飛米。 1911年盧瑟福根據(jù)α 粒子的散射實(shí)驗(yàn)提出原子由原子核和核外電子組成的假設(shè)。 ?物質(zhì)的許多化學(xué)性質(zhì)及物理性質(zhì)、光譜特性基本上只與核外電子有關(guān)；而放射現(xiàn)象則主要與原子核有關(guān) 。 ?原子的大小是由核外運(yùn)動(dòng)的電子所占的空間范圍來(lái)表征，原子可以設(shè)想為電子在以原子核為中心的、距核非常遠(yuǎn)的若干軌道上運(yùn)行。目前，人們已知一百二十種元素。為趨利避害，使核能和核技術(shù)更好地為人類(lèi)服務(wù)，核安全便成為一個(gè)獨(dú)立的學(xué)科而存在。其中， 1896年法國(guó)科學(xué)家貝克勒爾（ Becquerel ）發(fā)現(xiàn)的天然放射性現(xiàn)象是人類(lèi)第一次觀察到核變化的情況，通常人們把這一重大發(fā)現(xiàn)看成是核物理的開(kāi)端。輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究窒 1/132 核安全綜合知識(shí) 原子核物理基礎(chǔ) 2022年 7月 6日 第一章 清華大學(xué)工程物理系 輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室 桂立明 01083186149/13671145451 輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究窒 2/132 注冊(cè)核安全工程師執(zhí)業(yè)資格考試大綱（ 2022年版）第二部分 《 核安全綜合 知識(shí) 》 科目考試大綱 考試目的 ：通過(guò)本科目考試，檢驗(yàn)參加考試人員對(duì)核物理、核能與核技術(shù)應(yīng)用、輻射防護(hù)以及安全文化等方面知識(shí)的了解、熟悉或掌握的程度，使參加考試人員從總體上把握注冊(cè)核安全工程師所需要的知識(shí)，并能利用這些知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。 了解 輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究窒 3/132 目 錄 引言 第一節(jié) 原子和原子核的基本性質(zhì) 第二節(jié) 原子核的放射性 第三節(jié) 核輻射射線及其與物質(zhì)相互 作用 第四節(jié) 原子核反應(yīng) 輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究窒 4/132 引言 ?在 1895年、 1896年和 1897年，相繼發(fā)現(xiàn)了 X射線、放射性和電子，這三大發(fā)現(xiàn)揭開(kāi)了近代物理的序幕，物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究開(kāi)始進(jìn)入微觀領(lǐng)域。 引言 輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究窒 5/132 ?隨著核能和核技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展，它們給人類(lèi)帶來(lái)巨大收益的同時(shí)，也給人類(lèi)的生存和發(fā)展帶來(lái)一定的負(fù)面影響，同時(shí)放射性及由此產(chǎn)生的各種輻射也成為人們關(guān)注的問(wèn)題。 引言 輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究窒 6/132 第一節(jié) 原子和原子核的基本性質(zhì) 一、原子的殼層結(jié)構(gòu) 二、原子核及其穩(wěn)定性 第一節(jié) 原子和原子核的基本性質(zhì) 輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究窒 7/132 第一節(jié) 原子和原子核的基本性質(zhì) ?萬(wàn)物是由原子、分子構(gòu)成，每一種原子對(duì)應(yīng)一種化學(xué)元素。 原子核帶正電荷，集中了原子的全部正電荷。 原子核的尺度只有幾十飛米(1fm=1015m=1013cm)，而密度高達(dá) 。 放射性現(xiàn)象 第一節(jié) 原子和原子核的基本性質(zhì) 輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究窒 12/132 ?1898, 盧瑟福（ Rutherford） 在“貝可勒爾射線”中發(fā)現(xiàn)了 α 、 β粒子 ,后來(lái)證實(shí)了 α 射線是氦原子核，β 射線是電子。 A 核外電子的運(yùn)動(dòng) , B 原子核的裂變， C 原子核的衰變， D 原子核中核子間的運(yùn)動(dòng) 。 ?最靠近核的一個(gè)殼層稱(chēng)為 K層， 在它的外面依次為 L、M、 N、 O殼層等，以此類(lèi)推。 ?處于不同殼層的電子具有不同的位能， 當(dāng)電子從無(wú)窮遠(yuǎn)處移動(dòng)到靠近原子核的位置時(shí)是電場(chǎng)力作功，K層的能級(jí)最低。 A 自由電子 B 軌道電子 C 俄歇電子 D 康普頓電子 ?多選題例 ： 電子軌道按照一定的規(guī)律形成彼此分離的殼層，其中各層最多可容納的電子數(shù)分別是 (BCE)。 第一節(jié) 原子和原子核的基本性質(zhì) ? 輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究窒 26/132 ?同位素實(shí)際上就是 Z相同而 A不同的各核素的總稱(chēng)。 氕原子核內(nèi)僅有 一個(gè)質(zhì)子即氫 氘原子核內(nèi)有一 個(gè)質(zhì)子一個(gè)中子 氚原子核內(nèi)有一 個(gè)質(zhì)子二個(gè)中子 第一節(jié) 原子和原子核的基本性質(zhì) 輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究窒 27/132 ?1932, 查德威克（ Chadwick） 發(fā)現(xiàn)中子 1935年獲諾貝爾獎(jiǎng) 。例如： 和 是獨(dú)立的兩種核素，它們有相同的質(zhì)量數(shù)但原子核內(nèi)含有不同的質(zhì)子數(shù)； 和 是原子核內(nèi)含有不同的質(zhì)子數(shù)和相同的中子數(shù)的獨(dú)立的兩種核素； 和 是獨(dú)立的兩種核素，它們的原子核內(nèi)含有相同的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)，但核所處的能態(tài)是不同的。 60Co 58Co 兩種核素， Z 同， A、