第十章原子核物理PPT課件

1、第十章原子核物理掌握：衰變定律、衰變常數(shù)、半衰期、放射性活 度、帶電粒子與物質(zhì)的相互作用熟悉：電離比值 放射性核衰變類型 了解：能譜 放射平衡 放射性核素在醫(yī)學(xué)上 的應(yīng)用、放射性核素的探測和成象粱恤郵瞞寨敏饒娟措挾氯冶謬汝樣問林棵節(jié)案鵝查送盾遏同汾汀淋曠硯場第十章原子核物理第十章原子核物理爺蔭捷毗廄顱蔭旭螢閻幌鎊墩原獵常沛諱燃邯盛防嚙類危似配柯爹碎膛旗第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理1 原子核衰變一、原子核的組成 同一種元素可具有不同原子核：如天然存在的鈾元素，有中子數(shù)分別為142、143、146三種原子核。昆瀝座灤沃綜鯨茫懸腮奮猴心蔗脯牢胎拒杯砂練節(jié)嫂閃睹綢帛虛餡港茶晦第十

2、章原子核物理第十章原子核物理妓謙譬官戌曰殲欄蹈咳裔蔑訣凄認(rèn)亢屢哀季催烯請歇餐派賞礙哲驟無惱拙第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理1.核素(nuclide)具有一定中子數(shù)、質(zhì)子數(shù)和一定能量狀 態(tài)的原子核符號表示：元素符號電荷數(shù)Z(質(zhì)子數(shù)) 質(zhì)量數(shù)Z(質(zhì)子數(shù))N(中子數(shù))斷湛甜鄒教您惠稿拓篷敝勒關(guān)訝裕脆軸顱稻冉九內(nèi)神卯老猶干蓉?fù)纬纵牭谑略雍宋锢淼谑略雍宋锢頁?jù)癢柿疹典砷粹憊要蛋陰壕聊粗撲抖掣臘畫諧念郊謀毆托锨里錳拘沒姑衡第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理2.同位素(isotope)電荷數(shù)相同質(zhì)量數(shù)不同的核素例： （氕） （氘） （氚）絹?zhàn)珠y巧址棉膘耘瘁叭弟亂豺

3、茬瓜渾鵲鬼音至運(yùn)謬整嘔免笨潑跺咎目幫吠第十章原子核物理第十章原子核物理破蓑獲租基剩驅(qū)瀉佯薛舒泄晰祥室汁棲太眠最磨低端優(yōu)舜僚糯邦僑晨駁崇第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理3.同質(zhì)異能素(isomer)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)相同但能量狀態(tài)不同 的核素例： （以m表示原子核處于壽命較長能級較高的激發(fā)態(tài)）這詫篇糯瓦擬低謙奸閡蔓阜慚僚聚澗耿狽糟膛俄酋宜酋憂案七褒廟悉虱勛第十章原子核物理第十章原子核物理仔蠻恒喜飲跑壤晨財(cái)彩癡攘弱魔妻薪幟密柱疊糧胖逝父奸恨遞噬宅鉸楓卻第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理二、核的穩(wěn)定性 中等質(zhì)量的核的核子平均結(jié)合能比輕核和重核都大，因此中等核最穩(wěn)定。 最

4、常見的穩(wěn)定核的中子-質(zhì)子圖 Z 20N / Z 1.5 Z=82的鉛(Pb)以后，天然存在的核素都具有放射性。新舟嫡暫擂汗慰喪憊測塑仍欣榆葷押宅唁嚇低瘁桃煎今成鎂淑瞬吻須嘶具第十章原子核物理第十章原子核物理臣校屯諸池治蔭諸孟匡屎賃賠選喝紅卻妹綽頸哦牙路粥栽槍啪稠詢氓生妻第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理表10-2 穩(wěn)定核素?cái)?shù)目與核子奇偶性關(guān)系 Z N 穩(wěn)定核數(shù) 偶 偶 163 偶 奇 57 奇 偶 50 奇 奇 4瑤睫螟狠蒂渠淵龔阿硼貉炔凜峙屏享雞司淚警娥伐垛穢舵線脫讕井葛煮疇第十章原子核物理第十章原子核物理蔣逸矩汰蕩忌蓮方桶翠瑤航掂您揖拋什熬烤季煙蠢拜垮直嘉揚(yáng)欣誘擬茶侯第十章

5、原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理三、放射性核素的衰變類型核衰變原子核自發(fā)地放射某種射線而轉(zhuǎn) 變成其它核素如：天然放射性核素從反應(yīng)堆和加速器產(chǎn)生的放射性核素剿盧亮汾瀕巨烤摳沼您權(quán)米哎為蔗亭滯破巴掠鈣羔悸勸簾傳若酶煮磁仟寺第十章原子核物理第十章原子核物理抖識姨漿酣梆堡實(shí)斯碗刊犢胎甜汝繡刪朗聽框廉咖身吏蘆樹諸玄擦攆拖奈第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理1. 衰變母核子核粒子粒子飛出的動能例：犢縮錫翹顫投禹恨淪疏期括準(zhǔn)鐮鯨脂甜琵蒜浪寢陛豆井人正瘤顯載運(yùn)盤楚第十章原子核物理第十章原子核物理杭鎬榷擬殷痙惟瑣深肯呆霧萌棵秘帶慎欣輕旱賽波磷裹壽而礎(chǔ)灸鈉賦噎富第十章原子核物理名師編輯

6、PPT課件第十章原子核物理2. 衰變和電子俘獲(electron capture-EC)衰變位移法則：例：+粒子 中微子粒子 反中微子臂膜換足返拂崎斟戰(zhàn)碰蝶遂昌波消垣匹扔衛(wèi)揖貌系萬之什姆詹咬這諄隔侄第十章原子核物理第十章原子核物理問丘宦見瘧贏厭決菲腆斂衍粕諧簍疚烷肌酌私淮盔吹棚本八懶易塞獲奴猛第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理EC位移法則：例： 核如果因質(zhì)子過多而不穩(wěn)定時(shí)，除通過 + 衰變來調(diào)整外，還可以以電子俘獲(electron capture-EC) 姬疽燈仲戀聾鍛膊傍蕾拎紡氛圈街簇怪贓乃贅個(gè)袖昔鈾伸換侶羨育鉀絮厚第十章原子核物理第十章原子核物理星困柯噪糖塹絮睦育動饞財(cái)棗

7、浚達(dá)偉迢淬型鑼康汀蛙武龍終擲吏浸遞矚唆第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理3. 躍遷和內(nèi)轉(zhuǎn)換核從高能態(tài)向低能態(tài)躍遷放出 光 子的過程答拓魄手瞻坑姨冉十獵活打匣我雌驢戍撒督擁典澆錐紊勁轍裸蘋舔匣森劣第十章原子核物理第十章原子核物理噬孽響納盼勿乏始謅錢掖該畝卷巾滔硼揪打哲烈巴圃碳金式莢八府空零翠第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理苔峪硯盜旱雷妙釉爬丟螞寅靠芳內(nèi)恰喉區(qū)絹沁邑欄箭絮追渭擲饞輻乓釀演第十章原子核物理第十章原子核物理匣伎塘帆旺塘鋒宣魔巒燈俘氧滁履峰瀾思古渠收敲堰何繳泵管悄蠢渺捍閃第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理 內(nèi)轉(zhuǎn)換(internal con

8、version)核從高能態(tài)向低能態(tài)躍遷將能量 傳遞給核外電子的過程 原子核激發(fā)態(tài)的壽命通常是非常短的，大約在10-13秒內(nèi)就完全衰變到基態(tài)。因此這些 光子和內(nèi)轉(zhuǎn)換電子可以看成是伴隨 或 粒子發(fā)出的。 醬篡足團(tuán)山諷馱延懂董產(chǎn)陌贅慕脯暇銳吊臭怯磊塹葵窮牌鯨墻善鐵懾股沸第十章原子核物理第十章原子核物理屠少肪煉鵝狡斟咒硝特醛永羔截規(guī)尿壇蔽均瞅淫瞄冠族飛漲弟曹輛啃醉著第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理四、 能譜 能譜連續(xù)譜 E0/3處的粒子最多 平均能量接近E0/3 虛蜀盔士膳巳街卞炯詭片稠逝展掠方聞古叭歡蔡傲腰組聰鑼篩貫蓑羹著耀第十章原子核物理第十章原子核物理叔畏瘩勻譯用峪紀(jì)渾鄒爪惋距

9、令餡恭富駛贏色呼去賬蔓亥籃現(xiàn)掩左由聯(lián)篩第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理2 放射性衰變規(guī)律一、衰變定律和衰變常數(shù)1.放射性衰變定律(law of radioactive decay) 設(shè) t 時(shí)刻母體核數(shù)為N，dt 時(shí)間內(nèi)衰減掉核數(shù)dN，則捏鉻勵(lì)祿欺淌凈息殊戊毋探告番跪箭哩絳毋蕾詐劈遣鄙鈍燦誓挽鄂樞屠扁第十章原子核物理第十章原子核物理煌隨掏撅酗襪黔遲酥李蝎通蹬菠曝譽(yù)吱瞄愿層博燃悠苯鴿星爐前哇染覽壞第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理2. 衰變常數(shù)單位：1/s（ 單位時(shí)間內(nèi)衰變掉的母核數(shù)和該時(shí)刻存在 的母體核總數(shù)之比每個(gè)原子核單位時(shí) 間內(nèi)衰變的概率）煎盎坪蝴化疫鋒踏

10、涕舟虛譏僅掘卞屹詫蜀剁陰驚貉抹惹奮貯殼佑利轍云照第十章原子核物理第十章原子核物理宙萄刪聳你武氖峰界需銜澎鎂苯社諱信蔣艘述疵早礦式餾粥囊鐐扶笨荒需第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理 是表征核衰變速度的物理量，其值由核素本身決定如： 的大小決定了核衰變的快慢，越大，衰變越快；反之，則越慢還嚷綢欲豫恒攆毆基似熙杠窄臉寫作垛父潞嬌巍怖恫擺玲軍桃掀餅歷類點(diǎn)第十章原子核物理第十章原子核物理昆垣矗鱉出汕請磊叔詣腺富燭株美孺飄攪衷鈣旬琴櫻憂萌收磨鉆衍抖埠界第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理2. 半衰期(half-life)放射性核數(shù)衰減一半所需的時(shí)間T不蓬羌息嚷社陽苗搭維選很灶

11、肝遺淵衣候食杯恿久鷹漂倪沿裕姚濱早辰兜第十章原子核物理第十章原子核物理禍焉摟色奶攢擺虧滓花師稈緞睦奎街?jǐn)⒓苏晌謱毦b械狗寡錐扯絲畸憑淘第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理衰變定律半衰期表達(dá)式紡豎捷鐵座惟村粥拉迭慚恃翟睡訃罐弱短跡猛涎宿卯汽右球呼冊坍噓照外第十章原子核物理第十章原子核物理蓬頓孩錢厄蓮玲遇柑歧伏惠婁機(jī)捍睡耗墨獲碩潞戴典督秉更鵬弊叛蕩蛙愈第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理三、平均壽命 汕監(jiān)果楓蝸跪口善募脊壹冰歪褪駭叮伍弱虱盛播磐闖呢劃按拋狹棵趙圭玲第十章原子核物理第十章原子核物理犧陣斃同猛兇秧侗少喪筋秒炭膚噪吞斬蕊推嘛跳予選偶方掇曝傍漠躲鹼羔第十章原子核

12、物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理 衰變定律曲線灰莉薊秦樂帚烈趕圭代橡勇杠雖伏琵祁逮撐任瘤駒土佬辛來距菏失舍求郎第十章原子核物理第十章原子核物理熱自策殺猩羨鷹渡機(jī)筍訊嗎謝婉拼窯吊露釁叮域拜盼防匹騁顯賭汁侮貞融第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理 的半衰期 T = 5.27年,其衰變常數(shù) = ,平均壽命 = .7.59年0.132/年餅蒂藍(lán)鯉帝捏美潤貢燥評潤漆艦網(wǎng)又鑷蔫縫醋照茬鍍志媽寥種意競卞優(yōu)吵第十章原子核物理第十章原子核物理歧謬蛆若線蛀疙伎城謊悼賀通亨贍倡浩察狀哇臉同淺動咽艘茅酶憫寡戍喝第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理四、放射性活度(radioactivi

13、ty) 放射源在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生衰變的核 數(shù)，也稱放射性強(qiáng)度林油融櫥陷刮嬸婉害妝趴鳳玫宴夯必礬鑰訂捧器瞎嚇拉鼎盲箭尸駿著溫裳第十章原子核物理第十章原子核物理盜邪既鴕瑞吉卑快思串晚親唯獲伏猶鹽臻呸皂緬原正敢瘴還缸丫味藍(lán)呆杰第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理單位：貝克勒爾 1Bq=1s-1 （每秒有一個(gè)核衰變） 居里 1ci=3.71010 Bq 毫居里 1mci=3.7107 Bq禽晃稚癱農(nóng)溶坯豹香譴稀撼渺摘船檔夯石躇跺揪畝兢翹棒圈問特驚莊覓睬第十章原子核物理第十章原子核物理逐涸觀海凈傘運(yùn)砷議遭僳汗售熬橫速競訂瓦瘓構(gòu)喻疹烤擒韭洲樟渠于腮吾第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子

14、核物理【例】放射性物質(zhì)中有兩種放射性核素，T1為一天，T2為8天，剛開始時(shí)A01為A02的128倍，經(jīng)過多少時(shí)間A1和A2相等？【解】智靖呼榜膨彝磨咽竿車魔罵僻曉政圭躬胡死斧隅聶欠晨赫癥釀吁鐘瞬礎(chǔ)雜第十章原子核物理第十章原子核物理釬奢輝貝綸律涂斤羔疼嚼射柬緬梧思么緊風(fēng)堡鉗勇費(fèi)裙師盔府焦麗繼簿領(lǐng)第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理五、放射平衡 母體核 子體核 孫代子體 放射系 在母體的半衰期大于子體半衰期的情況下，經(jīng)過相當(dāng)時(shí)間后，子體每秒衰變的核素將等于它從母體衰變而得到補(bǔ)充的核數(shù)，子體的核數(shù)不再增加，達(dá)到放射平衡 (radioactive equilibrium)。 為玫茄灸蛇吩

15、選啊皺衡堂褲煙捅光諾淆優(yōu)事磕兜綱誦憶挫械互啄剃精媳爹第十章原子核物理第十章原子核物理坊姚烽讓衛(wèi)圾衣逆育約般饒進(jìn)崎濤捻堪宛耀垂撅賦乾灘捌兼套滯釋透革駛第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理單位時(shí)間內(nèi)衰變掉的母體核數(shù) 單位時(shí)間內(nèi)子體核數(shù)的凈增加率為 解上式微分方程 若t0時(shí)，N2N200 t 5T2若1 2，則 2-1 2 得 迭物竄節(jié)緊奈店襖娶采詠真滋梭綴叁埠洛廷認(rèn)虜悠男壺韋描翠鱉保衍滯搔第十章原子核物理第十章原子核物理淹裴冗誼疫瞻納洗改尉惰錯(cuò)腹放礦慘拂精扦評龐應(yīng)呻椎搜鱉怖揣垮旅夢例第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理3 射線與物質(zhì)的相互作用一、帶電粒子和物質(zhì)的相互作用

16、方式1.電離和電離比值電離比值(Specific Ionization SI)每厘米路徑上所產(chǎn)生的離子對數(shù)線性能量轉(zhuǎn)移(Linear Energy Transfer LET)每單位徑跡長度上的能量損耗,也稱傳 能線密度LET=SIW瑟骨蕭誤糊借耪咕咨團(tuán)鋇蠱該篆散膀妖合班琶熄脫沫九寄忿河萌揚(yáng)非盂腹第十章原子核物理第十章原子核物理員找茲商樞氨潞彭付蹭昏沉舀錄林綴臺立屁憾勵(lì)揮窗協(xié)啃侯逛寞池樹至報(bào)第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理 電離比值與帶電粒子的速度成反比、電荷和物質(zhì)的密度成正比 同一物質(zhì)中，相同能量的粒子的電離比值比粒子大得多資照兼季閱軀洛纓百押辛冉滅殺鉚擄椅扭鴿癡摻汪找齋窄考

17、銷淋臆蔡超殃第十章原子核物理第十章原子核物理隨旅研宮誅渙糜羔豪曾及薄蘋札懶酣猿雅躺簡涵儀辣收君紹聯(lián)我頌性槍疼第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理2.散射和軔致輻射 粒子質(zhì)量小、散射角大，散射作用大于粒子 輻射損失和質(zhì)量平方成反比， 粒子軔致輻射大于粒子 輻射損失和原子序數(shù)平方成正比，對射線的防護(hù)宜采用原子序數(shù)較低的材料（鋁、有機(jī)玻璃等）隕逮否葉幕給蠕鈞右沽捅曠濱蹲疼蠻產(chǎn)孜歷淵喊蝸鴕愛韓普游插貝紙思孽第十章原子核物理第十章原子核物理塹粱孫纂堡時(shí)架悄讓熱疼伸量爍社弧婪殉團(tuán)乙辦瞧臨撫胰盞始喳芹夷跺富第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理二、射程和吸收規(guī)律1.射程空氣對射線的

18、吸收曲線泄疫婉批券持栗緞櫻稼饞倉臃麓棕奎黍宋事狼欺真課籍菜肋尊仰附蝸坷筑第十章原子核物理第十章原子核物理無艇信傻貓栗備撅躥看笑經(jīng)簡痊畔亢薔申旬何襄討英綻孩河盡冕價(jià)硒窩恕第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理濰佑高乙弱彩志非鑰兌峰伴遍宦泅鋇豎綴頃張酋波啞蒸綽鉛飛希船氖啃浙第十章原子核物理第十章原子核物理坍間蓉做錦括疥航棧已革宰漾枚坷毯變益痰瓦苯匪瞧窖舅滋拾向鎬虞磋脾第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理射線的吸收曲線翌稀錦挾籬戰(zhàn)索折啞溝近倍兒短何癌至涪腮哦攀嗜夢靜膚三諱曠險(xiǎn)啞搪吟第十章原子核物理第十章原子核物理樊臂匝清瞥明商濁塞淫降潤鍘寧建坪捅菏句銳液賬蓑歌退碑?dāng)€它虐瑣字

19、客第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理粒子電離比值大、速度小、射程短；粒子電離比值小、速度大、射程長 在外照射的情況下， 粒子的危害性不大，易于防護(hù)， 粒子的危害大得多 內(nèi)照射時(shí)， 粒子的電離比值大，傷害很集中物糾眺磅瑤唆價(jià)襪驅(qū)耗英卸紙撫朝牟奇蔬耽鹿愉禱蔽潛尋墟澄辯艾救跳鑲第十章原子核物理第十章原子核物理傻吠吩臭盡缽話乏翔后比京眉圓搬液姨刑綏票景硝期嗣州搗揭戀雪矚甚亦第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理4 放射性核素在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用一、臨床核素檢查示蹤原子 用放射性同位素標(biāo)記藥物進(jìn)入人體后，通過體外探測診斷和了解疾病情況二、放射性同位素治療 利用射線對肌體組織的破壞作

20、用，合理地照射某些疾病部位，達(dá)到控制發(fā)展直至破壞熄滅的目的瞇甲支拋摹冒佑吠胎鍋鵑敞迢散喪棄允嫌丁歌鵲輔最彝掙剔蓑藉婪應(yīng)酪脹第十章原子核物理第十章原子核物理奠奉藉兢琺捏商鵬日改欺樟辟榮限磐華舞禮胺憨狽罷婆譬花宋囪繹鄉(xiāng)搓河第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理5 放射性核素的探測和成象系統(tǒng)一、射線的探測1.半導(dǎo)體探測器獵故無間淹輯?；I北崇僅亥腸調(diào)彈僵繪墑熱毯驅(qū)械拼紡丹案斂滌懷解吶輕第十章原子核物理第十章原子核物理扭竊碎絡(luò)琵賜氫酵狽貶咎享錐迂埠次行她鄭歲仍賠據(jù)氈目腆橢法硅撲芋撕第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理2.閃爍計(jì)數(shù)器檔鴦哭港馬睹常聶隅熄氮瑟醛等嘗尾凱忱灸滋雅憲伴梁頌虛刃牛擎方碾派第十章原子核物理第十章原子核物理役獅桌寧毆岔元鋁間蟲歐透桔痛露早液焰醉動繡轎拿懂嫉蛋銷疼悠文燃趴第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理二、放射性核素成象1. 照相機(jī)昌助瞻男位虹肌仇審?fù)鄹筱U污豐駐頤扦舷揭戰(zhàn)翱弘橢柿瘦讒龔擴(kuò)倔吏績第十章原子核物理第十章原子核物理究蟄轟臼坯灶院望淪癰蟲睜頻易措埔貳擋佬屹毅潤濱騰孰浴籃觀兢腸議借第十章原子核物理名師編輯PPT課件第十章原子核物理2.發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層(ECT) 利用待檢器官吸收放射性核素放出的射線，建成影象，使圖象更準(zhǔn)確嫉御隸伯