《原子核結(jié)構(gòu)》參考課件2

原子核結(jié)構(gòu)原子核的人工轉(zhuǎn)變用人工的方法使原子核發(fā)生轉(zhuǎn)變的過(guò)程．例如：用天然放射性元素放出的高速粒子轟擊原子核。一、質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)：⑴實(shí)驗(yàn)裝置：α粒子轟擊氮核放射源顯微鏡銀箔熒光屏C氮?dú)猬F(xiàn)象:

容器里充有氮?dú)鈺r(shí)，從熒光屏上看到閃光．容器里充有氧氣或二氧化碳時(shí)，從熒光屏上看不到閃光．

推理:

閃光是由于α粒子擊中氮核后產(chǎn)生的能量較大的新粒子形成的．

或

測(cè)出新粒子的質(zhì)量、電量，確認(rèn)為氫原子核，稱(chēng)為質(zhì)子．符號(hào)：⑵1919年．盧瑟福發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子：⑶質(zhì)子是原子核的組成部分．問(wèn)題:

質(zhì)子是α粒子直接從氮核打出的？還是α粒子進(jìn)入氮核，形成一個(gè)復(fù)核，復(fù)核發(fā)生衰變時(shí)放出的？

檢驗(yàn):

根據(jù)云室中的徑跡．質(zhì)子是形成不穩(wěn)定的復(fù)核衰變時(shí)放出的⑷核反應(yīng)方程：＋＋核反應(yīng)方程兩邊總的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒問(wèn)題：實(shí)際上絕大多數(shù)原子核的電荷數(shù)只是質(zhì)量數(shù)的一半或者還少一些。⑸盧瑟福預(yù)言：原子核內(nèi)應(yīng)該還存在著質(zhì)量跟質(zhì)子差不多的不帶電的中性粒子，并將這種粒子稱(chēng)為中子。⑴實(shí)驗(yàn)二、中子的發(fā)現(xiàn)

思考：是否γ射線？怎樣證明？現(xiàn)象：這種不可見(jiàn)的粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn)，貫穿本領(lǐng)極大。？小居里夫婦認(rèn)為是能量很高的γ射線⑵1932年，查得威克發(fā)現(xiàn)中子:①計(jì)算：使石蠟放出大能量質(zhì)子，所需γ光子的能量55MeV，而不可見(jiàn)的粒子的能量為7MeV②測(cè)定其速度小于C/10表明它不是γ射線

③通過(guò)與氫核的碰撞,測(cè)定其質(zhì)量mX≈mH，即與氫核(質(zhì)子)質(zhì)量相當(dāng)．中子符號(hào)：⑷核反應(yīng)方程：為什么說(shuō)中子的發(fā)現(xiàn)是物理學(xué)史上的一件大事？＋⑶中子是原子核的組成部分．用α粒子轟擊鈹原子核發(fā)現(xiàn)了中子。⑴原子核由中子和質(zhì)子組成，它們統(tǒng)稱(chēng)為核子．⑵原于核的電荷數(shù)等于它的質(zhì)子數(shù)，原子核的質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和．⑶核子間存在核力作用三、原子核的組成核電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)

核力特征：短程力。

0.8×10-15米~2×10-15米，很強(qiáng)引力，約為庫(kù)侖斥力的100倍；<0.8×10-15米，表現(xiàn)為斥力；

>2×10-15米距離增大，急劇減??；只與相鄰核子作用核力本質(zhì)還不清楚。解釋發(fā)生α衰變和β衰變時(shí)原子核發(fā)生的變化。＋核內(nèi)放出電子原因：中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子

α衰變?cè)诜派湫栽刂校?個(gè)中子和兩個(gè)質(zhì)子結(jié)合的比較緊密，作為一個(gè)整體從較大的原子核中放射出來(lái)

β衰變

核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子，產(chǎn)生的電子從核中釋放出來(lái)

原子核發(fā)生α衰變或β衰變時(shí)，產(chǎn)生的新核有的具有過(guò)多的能量（核處于激發(fā)態(tài)），這時(shí)核就會(huì)以電磁波的形式輻射出γ射線。

γ射線是伴隨α射線或β射線產(chǎn)生的。

說(shuō)明：用人工方法得到放射性同位素，這是一個(gè)很重要的發(fā)現(xiàn)。后來(lái)用質(zhì)子、氘核(21H)、中子和光子轟擊原子核，也得到了各種放射性同位素。天然放射性同位素只不過(guò)六十幾種，而今天人工制造的放射性同位素已達(dá)一千多種，每種元素都有了放射性同位素。放射性同位素在地質(zhì)、冶金、石油工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、考古等領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用?？偨Y(jié)：原子核的人工轉(zhuǎn)變2.查德威克發(fā)現(xiàn)中子：+N714O817H11+He24Be49C612n01+He24+1.盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子：電子電子：原子的組成部分，位于原子的外圍，帶負(fù)電的小微粒。質(zhì)子質(zhì)子：原子核的組成部分，帶正電的小微粒，一個(gè)質(zhì)子帶一個(gè)單位的正電荷。中子原子核的組成部分，不帶電的小微粒。電子，質(zhì)子和中子是組成物質(zhì)的基本粒子對(duì)基本粒子的認(rèn)識(shí)是隨科學(xué)進(jìn)步而發(fā)展的現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的基本粒子超過(guò)了400多種，分為：輕子，強(qiáng)子和媒介子目前認(rèn)為：夸克，輕子和媒介子是今日的“基本粒子”基本粒子不基本基本粒子不基本一個(gè)質(zhì)子由兩個(gè)上夸克和一個(gè)下夸克組成，一個(gè)中子由兩個(gè)下夸克和一個(gè)上夸克組成

質(zhì)子、中子、介子、輕子、光子等統(tǒng)稱(chēng)為基本粒子?；玖Ｗ又g的相互轉(zhuǎn)化是因?yàn)榇嬖谥?、電磁力、弱力和?qiáng)力四種自然力的相互作用。例、在核反應(yīng)方程式A．X是中子，k=9 B．X是中子，k=10C．X是質(zhì)子，k=9 D．X是質(zhì)子，k=10中()B1.下列哪些應(yīng)用是把放射性同位素作為示蹤原子()A.γ射線探傷儀

B.利用含有放射性碘131的油，檢測(cè)地下輸油管漏油情況

C.利用鈷60治療腫瘤等疾病

D.把含有放射性元素的肥料施給農(nóng)作物，用以檢測(cè)確定農(nóng)作物吸收養(yǎng)分的規(guī)律BD思考與研討2.用哪種方法可以減緩放射性元素的衰變()A.把該元素放在低溫處

B.把該元素密封在很厚的鉛盒里

C.把該元素同其它的穩(wěn)定元素結(jié)合成化合物

D.上述方法均不可以思考與研討D3.下面關(guān)于放射性同位素的說(shuō)法中正確的是()（A）磷的放射性同位素原子核與一般磷原子核中的中子數(shù)相同（B）磷的放射性同位素原子核與一般磷原子核中的核子數(shù)相同（C）在醫(yī)學(xué)上可以利用放射性同位素的射線治療某些疾?。―）有的放射性同位素可以放出正電子，而后變成另一種新元素CD思考與研討美國(guó)斯坦福大學(xué)的斯坦福直線加速器中心(Stanford