【正文】 過程，因而也可以放出能量。 其中需要裂變材料、減速劑、控制棒、冷卻劑、 反射層、防護墻等等，不再仔細討論。 例如慢中子打擊 U核可以產生如下裂變 nKrBanU 1090361 4 356102 3 592 3????裂變所釋放出的能量可以通過 質量虧損 得到。 66 167。 最后階段。在 這個階段粒子與靶核交換能量和動量，交換 的方式有： A）入射粒子把能量交給靶核表面或體內的一 個或幾個核子，前者稱為表面直接作用，后者 稱為體內直接作用。 入射粒子射入靶核的勢場中與靶核整體發(fā)生 相互作用，可能發(fā)生兩種情況： A）粒子被彈出來而靶核內部沒有變化，這種 情況稱為形狀彈性散射； B）粒子被吸收使過程進入第二個階段。 幾何截面 ：原子核的投影面積。 同樣對原子核反應也存在這樣一個截面： 即每個原子核存在一個截面，只有入射粒子 進入這個范圍，就產生核反應，這個截面稱 作 核反應截面 ，用 σ表示。 實驗室系中，它等于所需要吸收的反應能 Q 再加反應后的粒子由于動量守恒仍需要、保留 的動能。 57 例題：由靜質量計算 14N（ α ， p） 17O的 Q值。 2cmEQ ?????56 討論： 1）反應能可以由已知的靜止質量計算，也可 通過測量粒子的動能求得。 4） 動量守恒 ：反應前后反應物和生成物的動量 矢量和相等； 5）還有一些物理量，如 角動量、宇稱 等也守恒。 53 一、核反應方程： 通常原子核反應用下式表示： X+a→Y+b X靶核， a入射粒子， Y生成核， b出射粒子 簡寫為： X（ a， b） Y 如果出射粒子和入射粒子相同，生成核和靶核 也相同，則這種核反應稱為 散射 。測量儀器稱作 穆斯堡爾儀 。 50 一般重核低激發(fā)態(tài)，發(fā)生內轉換的幾率較大 。 49 (4) γ衰變 當原子核發(fā)生 α,β衰變時，子核往往處于激發(fā) 態(tài)。 1930年泡利指出：只有假定 β衰變中，有一種 輕的中性粒子（中微子）伴隨電子一起被發(fā)射， 即衰變產物為三個時，才能解釋連續(xù) β譜，這 時衰變能在三者分配。 ?ne衰變能 Wn是 n層軌道電子的原子結合能。 43 3. β衰變 β衰變是核電荷改變而核子數不變的核衰變， 它包括 β 177。 例如： 212Bi放出 6組不同能量的 α粒子。 38 放射性活度 I: 單位： 1貝克勒爾 =1次核衰變 /秒 1居里 = 1010貝克勒爾 定義： 單位時間內放射源發(fā)生核衰變的次數 tt eIeNNdtdNI ???? ?? ?????00即放射源的活度以指數規(guī)律衰減 需要注意的是 : 活度以衰變次數而不是放出粒子數為標準定義 的 ,因此活度相同的兩個放射源并不一定在單位 時間內放出相同的粒子數。 35 二、放射性衰變規(guī)律 指數衰變定律、半衰期和平均壽命 : 單獨存放的放射性核素由于衰變其原子核 的數目將隨時間減小。均以一個原子序數很大、半衰期 很長的放射性元素開始，中間經過一系列的 α、 β 衰變，最后結束于一種穩(wěn)定同位素。 α 衰變： )(4242 ?HeYX AZAZ ?? ??β 衰變： 分三種，一種是放出電子， β 衰變 ； 另一種是放出正電子， β +衰變； 第三是核俘獲一個核外電子， K俘獲。 二、關鍵問題 : 掌握衰變類型，會寫衰變方程； 理解衰變規(guī)律，熟練掌握有關計算； 掌握 α衰變能及其計算公式； 掌握 β 衰變的類型及其實質。 最后需要說明的是 : (1)無論哪種模型 ,都只能解釋某些實驗事實 。聯想到原子序數 Z取 2， 10， 18， 36， 54… 的元素特別穩(wěn)定，對比之下核內也應存在某種殼層結構。 作用圖像為 24 167。 1947年人們找到了湯川介子，并稱 π介子。 ７、主要成分是中心力 即作用力的方向沿兩核子連線，但也有非中心 力成分，如核子間的自旋－軌道耦合作用。核結合能正比 A，說明核子只與近鄰核子發(fā)生相互作用。 18 167。如果不變化，我們稱之 為具有 偶宇稱 ；反之，如果變號，稱之為具有 奇宇稱 ；其他情況稱之為沒有確定的宇稱。 在量子力學中反映在描述全同粒子體系的波函 數在交換粒子后如何變化，變號還是不變號。這表明原子核并不是球形的，而是旋轉橢球體，其對稱軸的半軸一個為 c，另一個半軸為 a。 這說明質子、中子都不是簡單的點粒子，是具有復雜內部結構的非點狀粒子。 g只能實驗測定 ZI39。核自旋的大小為 ?)1( ?? IIIＩ 稱 核自旋量子數 ，可取整數和半整數。因此將輕核聚 變成中等核，或將重核裂變成中等核都會釋放出 核能。 根據相對論的質能關系Ｅ＝ＭＣ ２ 可知，質量的 減小說明由自由的靜止核子組合成原子核時將有 能量的釋放，這個能量稱為 原子核的結合能 。 質子和中子統(tǒng)稱為 核子 ，質量數表示原子核的質 子數和中子數之和，即原子核中核子的數目。 核半徑與質量數間關系： )( 1503/10 mrArR ????原子核的質量密度大約是水的密度的 1014倍。 同量異位素： 具有相同Ａ、不同Ｚ的核素。 4 二、原子核的質量和質量數： 原子核的質量等于原子的質量減去核外電子質 量之和 Ｍ 核 ＝Ｍ 原 －Ｚｍ ｅ 被國際公認的量度原子質量的單位是碳單位ｕ 以ｕ做單位各種原子核的質量都接近于整數， 這個整數稱為原子核的 質量數 Ａ，其實質是核 內質子數Ｚ和中子數Ｎ之和。 原子核的電荷為 ｑ＝＋Ｚｅ Ｚ是整數，稱為 原子序數 。 原子核的基本性質 把原子核作為一個整體所顯示出來的整體 靜態(tài)性質。 核力 167。1 第十章 原子核物理概論 167。 放射性衰變及其規(guī)律 167。 輕核聚變 2 167。 3 一、原子核的電荷： α粒子散射實驗證明原子核是帶正電的，帶有 一定數量的正電荷是原子核的一個重要特征。 用 α粒子散射實驗可測定原子的Ｚ值，但比較 準確而又被廣泛應用方法是利用莫塞萊定律。 XAZ同位素： 具有相同Ｚ、不同Ａ的核素。 實驗表明：大部分原子核接近于球體，習慣上 用核半徑表