原子核人工轉(zhuǎn)變?cè)雍私M成

1、關(guān)于原子核的人工轉(zhuǎn)變 原子核的組成第1頁(yè)，共20頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)41分，星期四鉛盒放射源射線照相底片天然放射性元素的原子核發(fā)出的射線可使照相底片感光第2頁(yè)，共20頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)41分，星期四鉛盒放射源照相底片在電場(chǎng)中射線束分離成三束射線：即氦原子核射線：高速電子流射線：高頻電磁波第3頁(yè)，共20頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)41分，星期四從原子核中能發(fā)出射線這一事實(shí)，使我們知道了原子核不是不可再分的，原子核應(yīng)該有自己的結(jié)構(gòu)。原子核是由什么構(gòu)成的？是如何構(gòu)成的？第4頁(yè)，共20頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)41分，星期四一、原子核的人工轉(zhuǎn)變年盧瑟福完成了用粒子轟

2、擊氮原子核的人工核實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖。：放射性物質(zhì)：容器：閥門(mén)：鋁箔：熒光屏：顯微鏡第5頁(yè)，共20頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)41分，星期四實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果：、適當(dāng)選擇鋁箔的厚度，使熒光屏恰好不出現(xiàn)閃光、然后充入氮?dú)獾?頁(yè)，共20頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)41分，星期四氮?dú)鈱?shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果：、適當(dāng)選擇鋁箔的厚度，使熒光屏恰好不出現(xiàn)閃光、充入氮?dú)夂?，熒光屏出現(xiàn)了閃光第7頁(yè)，共20頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)41分，星期四 從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，充入氮?dú)夂螽a(chǎn)生了穿透能力比粒子更強(qiáng)的新的粒子，這種粒子可以穿透鋁箔，打在熒光屏上，出現(xiàn)了閃光。 后來(lái)，將這種粒子引入電場(chǎng)、磁場(chǎng)測(cè)定它的電量和質(zhì)量，

3、確定了它就是氫原子核，又稱為質(zhì)子。物理學(xué)中用符號(hào) 或表示質(zhì)子。 上述實(shí)驗(yàn)中的質(zhì)子從何而來(lái)？盧瑟福設(shè)想實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的質(zhì)子是粒子擊中氮原子核，發(fā)生核反應(yīng)產(chǎn)生的。第8頁(yè)，共20頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)41分，星期四布拉凱特實(shí)驗(yàn)證實(shí)發(fā)生了核反應(yīng)在云室中可以觀察粒子的徑跡。英國(guó)的物理學(xué)家布拉凱特在云室中做了粒子轟擊氮核的實(shí)驗(yàn)，拍攝了兩萬(wàn)多張?jiān)剖艺掌?，終于從萬(wàn)條粒子徑跡的照片中，發(fā)現(xiàn)有八條產(chǎn)生了分叉。分析徑跡的情況可以確定，分叉后的細(xì)長(zhǎng)徑跡是質(zhì)子的徑跡，短而粗的徑跡是產(chǎn)生的新核的徑跡，碰撞后粒子的徑跡不再出現(xiàn)。 從質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，產(chǎn) 生的新核是17，核反應(yīng)方程是：第9頁(yè)，共20頁(yè)，2022年

4、，5月20日，2點(diǎn)41分，星期四上述實(shí)驗(yàn)以及后來(lái)用粒子轟擊氟、鈉、鋁等元素的原子核都發(fā)生了類似的反應(yīng)，并且都產(chǎn)生了質(zhì)子。這些實(shí)驗(yàn)表明，由于從不同元素的原子核中都能打出質(zhì)子來(lái)，因此質(zhì)子應(yīng)該是原子核的組成部分。原子核只由質(zhì)子組成嗎？第10頁(yè)，共20頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)41分，星期四質(zhì)量數(shù)電荷數(shù)鈣汞想一想由于原子核的質(zhì)量大體上是質(zhì)子質(zhì)量的整數(shù)倍，如果原子核只由質(zhì)子組成，則原子核的質(zhì)量數(shù)應(yīng)該與質(zhì)子數(shù)相等，因而也與原子核的核電荷數(shù)相等。但任意考察兩種元素（下表），就知它們的核質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)不等。原子核只由質(zhì)子組成的設(shè)想能夠成立嗎？原子核示意圖第11頁(yè)，共20頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)

5、41分，星期四在上一世紀(jì)的二十年代，盧瑟福依據(jù)原子核的電荷數(shù)與質(zhì)量數(shù)的差別，預(yù)見(jiàn)到原子核中應(yīng)該存在質(zhì)量與質(zhì)子相等的、不帶電的粒子，盧瑟福稱其為中子。直到上一世紀(jì)的三十年代，另一個(gè)人工核反應(yīng)，即用放射性元素釙發(fā)出的射線轟擊鈹，證實(shí)了中子的存在。第12頁(yè)，共20頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)41分，星期四二、中子的發(fā)現(xiàn)釙o鈹石蠟不可見(jiàn)粒子不可見(jiàn)粒子不可見(jiàn)粒子質(zhì)子質(zhì)子質(zhì)子粒子粒子轟擊鈹產(chǎn)生的不可見(jiàn)粒子是什么？第13頁(yè)，共20頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)41分，星期四釙鈹石蠟不可見(jiàn)粒子不可見(jiàn)粒子不可見(jiàn)粒子質(zhì)子質(zhì)子質(zhì)子對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的猜想和思考、射線轟擊鈹產(chǎn)生的不可見(jiàn)粒子有很強(qiáng)的穿透能力，可貫穿的鉛板

6、，人們認(rèn)為它是高能的射線。、計(jì)算表明，不可見(jiàn)粒子從石蠟中打出質(zhì)子，需要提供5.7 Mev的能量，這要求射線的能量達(dá)到55 Mev。但是，釙發(fā)出的射線轟擊鈹只能產(chǎn)生7 Mev的射線。因此，不可見(jiàn)粒子能從石蠟中打出質(zhì)子，它一定不是鈹被轟擊后發(fā)出的射線。？第14頁(yè)，共20頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)41分，星期四釙鈹石蠟不可見(jiàn)粒子不可見(jiàn)粒子不可見(jiàn)粒子質(zhì)子質(zhì)子質(zhì)子查德威克對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析查德威克用碰撞中的動(dòng)量守恒和能量守恒分析得到不可見(jiàn)粒子是質(zhì)量與質(zhì)子幾乎相等的、不帶電的粒子，它正是盧瑟福預(yù)見(jiàn)的中子。中子的質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子的相等，都是1，中子不帶電，其電荷數(shù)為零。物理學(xué)中用符號(hào)表示中子。射線粒子轟擊鈹

7、的核反應(yīng)方程是：第15頁(yè)，共20頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)41分，星期四三、原子核的組成質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為原子核核子原子核的電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)原子核的質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)具有相同的質(zhì)子數(shù)和不同的中子數(shù)的原子互稱同位素如:(氕)(氘)(氚)質(zhì)子中子從放射性元素的原子核中釋放出來(lái)的射線就是兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子結(jié)合在一起放出的第16頁(yè)，共20頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)41分，星期四核子以什么力結(jié)合成原子核中子質(zhì)子原子核示意圖想一想已知、核子之間存在萬(wàn)有引力、質(zhì)子之間存在比萬(wàn)有引 力更強(qiáng)大的庫(kù)侖斥力、原子核的結(jié)構(gòu)是非常牢固的核子以什么力結(jié)合成原子核？第17頁(yè)，共20頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)41分，星期四核力使核子結(jié)合在一起的強(qiáng)相互作用（引力）核子以什么力結(jié)合成原子核中子質(zhì)子核力存在于質(zhì)子之間、中子之間及中子與質(zhì)子之間，即核子之間。核力是只在2.01015米距離內(nèi)起作用的短程強(qiáng)相互作用力。由于核子的大小約為0.81015米，故只有相鄰的核子之間才有核力作用。核力的本質(zhì)仍在研究中。原子核示意圖第18頁(yè)，共20頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)41分，星期四小結(jié)、原子核由質(zhì)子和中子（統(tǒng)稱為核子）組成、使核子結(jié)合在一起的力是短程強(qiáng)相互作用力，也稱為核力。、原子核的人工轉(zhuǎn)變（