【正文】 能量的 α粒子。 上式給出 α衰變的條件 是 ?MMM YX ??220 )]([)]([ cMMMcmmmEEE HeYXYXY ???????? ??m代表原子核質(zhì)量， M代表原子質(zhì)量 41 子核的反沖能由動(dòng)量守恒給出 ,?? vv mm YY ?????? EAAEAEmmEEEYY 4)441()1(0 ?????????子核的反沖能與衰變能的關(guān)系： ?? EmmvmEYYYY ??221指出，測(cè)量 α 粒子動(dòng)能 Eα ，可以計(jì)算子核反沖能 EY 和衰變能 E0。 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(shí)間內(nèi)放射源發(fā)生核衰變的次數(shù) tt eIeNNdtdNI ???? ?? ?????00即放射源的活度以指數(shù)規(guī)律衰減 需要注意的是 : 活度以衰變次數(shù)而不是放出粒子數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)定義 的 ,因此活度相同的兩個(gè)放射源并不一定在單位 時(shí)間內(nèi)放出相同的粒子數(shù)。 在 t時(shí)刻， 單位時(shí)間內(nèi)每個(gè)原子核衰變的概率， 是一個(gè)代表原子核衰變快慢的量，由原子核本身 性質(zhì)決定，與外界環(huán)境無關(guān)。 35 二、放射性衰變規(guī)律 指數(shù)衰變定律、半衰期和平均壽命 : 單獨(dú)存放的放射性核素由于衰變其原子核 的數(shù)目將隨時(shí)間減小。 镎系： 52) , 58, 59,(n 14nA 2 0 9832 3 793 ????? BiNp這個(gè)系中元素除最后的穩(wěn)定元素 Bi外，其他 都是人工制造的元素。均以一個(gè)原子序數(shù)很大、半衰期 很長(zhǎng)的放射性元素開始，中間經(jīng)過一系列的 α、 β 衰變，最后結(jié)束于一種穩(wěn)定同位素。 α 衰變使子核在周期表中前移 2個(gè)位置， β 衰變使子核向后移 1個(gè)位置。 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(gè)核外電子， K俘獲。衰變的趨勢(shì)是由不穩(wěn)定的核素轉(zhuǎn)變 為穩(wěn)定核素，其中絕大多數(shù)是一次衰變就成為穩(wěn) 定核素，少量經(jīng)過多次衰變才變成穩(wěn)定核素。 二、關(guān)鍵問題 : 掌握衰變類型，會(huì)寫衰變方程； 理解衰變規(guī)律，熟練掌握有關(guān)計(jì)算； 掌握 α衰變能及其計(jì)算公式； 掌握 β 衰變的類型及其實(shí)質(zhì)。 29 167。 最后需要說明的是 : (1)無論哪種模型 ,都只能解釋某些實(shí)驗(yàn)事實(shí) 。 27 將每個(gè)核子的運(yùn)動(dòng) 描述成在其它 A－ 1 個(gè)核子的平均勢(shì)場(chǎng) 中運(yùn)動(dòng)，可得到前 三個(gè)幻數(shù) (2,8,20), 進(jìn)一步類比自旋－ 軌道耦合給出其它 的幻數(shù) 28 4. 集體模型 以上模型都是在核子作獨(dú)立運(yùn)動(dòng) (單粒子 )的近似 下給出的，實(shí)際上核還存在集體運(yùn)動(dòng)，如形變， 振動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)。聯(lián)想到原子序數(shù) Z取 2， 10， 18， 36， 54… 的元素特別穩(wěn)定，對(duì)比之下核內(nèi)也應(yīng)存在某種殼層結(jié)構(gòu)。 １ . 費(fèi)米氣體模型 把原子核內(nèi)的核子看作是幾乎沒有相互作用的“理想氣體”－費(fèi)米氣體，在核內(nèi)核子受泡里原理限制，費(fèi)米氣體限制在無限深勢(shì)阱內(nèi)運(yùn)動(dòng)。 作用圖像為 24 167。 。 1947年人們找到了湯川介子，并稱 π介子。電磁力是通過交換光子實(shí)現(xiàn)的。 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。 ３、強(qiáng)相互作用 質(zhì)子能在庫侖斥力作用下結(jié)合成核，表明核力很強(qiáng)，約為庫侖力的 100倍。核結(jié)合能正比 A，說明核子只與近鄰核子發(fā)生相互作用。經(jīng)過多年的探討發(fā)現(xiàn)，核力有如下基本性質(zhì)： １、短程力 力程 ≤10－ 1５ m。 18 167。除非發(fā)射或吸收具有奇宇稱的光子 或其他粒子，否則原子核的宇稱不改變。如果不變化，我們稱之 為具有 偶宇稱 ；反之，如果變號(hào)，稱之為具有 奇宇稱 ；其他情況稱之為沒有確定的宇稱。 17 七、原子核的宇稱 宇稱的實(shí)質(zhì)是指物理規(guī)律的左右對(duì)稱性。 在量子力學(xué)中反映在描述全同粒子體系的波函 數(shù)在交換粒子后如何變化，變號(hào)還是不變號(hào)。 玻色子遵從玻色－愛因斯坦統(tǒng)計(jì)律； 費(fèi)米子遵從費(fèi)米－狄拉克統(tǒng)計(jì)律。這表明原子核并不是球形的，而是旋轉(zhuǎn)橢球體，其對(duì)稱軸的半軸一個(gè)為 c，另一個(gè)半軸為 a。 ３Ｓ的價(jià)電子離核最近，受影響最大。 這說明質(zhì)子、中子都不是簡(jiǎn)單的點(diǎn)粒子，是具有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的非點(diǎn)狀粒子。其中正代表磁矩與自旋同向； 負(fù)代表磁矩與自旋反向。 g只能實(shí)驗(yàn)測(cè)定 ZI39。1, ????? IIIImmI IIz ??基態(tài)原子核的自旋規(guī)律性： 12 與核自旋 I 對(duì)應(yīng)的核磁矩 μI為 分之一的是 1 8 3 622)1(2eBpNNIpIImemeIIgmeg???????μμμIμ核磁矩在某特定 (z)方向投影為 NIIBIII Igmg ZZ μμμμ ?? 39。核自旋的大小為 ?)1( ?? IIIＩ 稱 核自旋量子數(shù) ，可取整數(shù)和半整數(shù)。 10 四、原子核的自旋和磁矩： １、核自旋： 由于質(zhì)子、中子是自旋為 1/2的粒子，有自旋運(yùn)動(dòng)； 同時(shí)它們?cè)诤藘?nèi)還存在著復(fù)雜的軌道運(yùn)動(dòng)。因此將輕核聚 變成中等核，或?qū)⒅睾肆炎兂芍械群硕紩?huì)釋放出 核能。反映原子核的穩(wěn)定程度。 根據(jù)相對(duì)論的質(zhì)能關(guān)系Ｅ＝ＭＣ ２ 可知，質(zhì)量的 減小說明由自由的靜止核子組合成原子核時(shí)將有 能量的釋放，這個(gè)能量稱為 原子核的結(jié)合能 。這表示由核子組成原子核時(shí)質(zhì)量會(huì)減小。 質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為 核子 ，質(zhì)量數(shù)表示原子核的質(zhì) 子數(shù)和中子數(shù)之和，即原子核中核子的數(shù)目。 1932年查德威克發(fā)現(xiàn) 中子 后，才知原子核是由帶 一個(gè)單位正電荷的質(zhì)子和不帶電的中子組成。 核半徑與質(zhì)量數(shù)間關(guān)系： )( 1503/10 mrArR ????原子核的質(zhì)量密度大約是水的密度的 1014倍。 6 三、原子核的大?。? 兩種理解：（１ ） 核力的作用范圍； （２）核物質(zhì)或核電荷的分布范圍。 同量異位素： 具有相同Ａ、不同Ｚ的核素。 具有相同質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)的一類原子核（原子） 稱為一種 核素 ，表示為 ，Ｘ是元素符號(hào)。 4 二、原子核的質(zhì)量和質(zhì)量數(shù)： 原子核的質(zhì)量等于原子的質(zhì)量減去核外電子質(zhì) 量之和 Ｍ 核 ＝Ｍ 原 －Ｚｍ ｅ 被國(guó)際公認(rèn)的量度原子質(zhì)量的單位是碳單位