第七i 原原子核物理概论
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《原子物理喾》第七章原子物理概论 基本内容 §71原孑核的基本性质(原子核、核素图) §72核的基态特性之一:核质量 §73核力 §7.4核的基态特性之二:核矩 §75核模型 576放射性衰变的基本规律 5770衰变578阝衰变579y衰变 5710核反应(裂变与聚变) 目(1)掌握原子核的基本性质 的|2)能熟练计算原子核的结合能 与 (4)掌握放射性衰变规律及其应用 要(5)掌握核反应的一般规律及核反能的计算 求 6)了解裂变、聚变反应了解原子能的利用和加速器 (7)了解放射系、了解放射性的探测和应用、防护
2 《原子物理学》第七章 原子核物理概论 基本内容 §7.1原子核的基本性质(原子核、核素图) §7.2核的基态特性之一：核质量 §7.3核力 §7.4核的基态特性之二：核矩 §7.5核模型 §7.6放射性衰变的基本规律 §7.7α衰变 §7.8 β衰变 §7.9γ衰变 §7.10核反应(裂变与聚变) 目 的 与 要 求 (1)掌握原子核的基本性质. (2)能熟练计算原子核的结合能. (3)了解原子核的结构模型. (4)掌握放射性衰变规律及其应用. (5)掌握核反应的一般规律及核反能的计算. (6)了解裂变、聚变反应,了解原子能的利用和加速器. (7)了解放射系、了解放射性的探测和应用、防护
《原子物理喾》第七章原子物理概论 571原子核物理的对象 1关于原子核的历史回顾 歌 1896年,贝克勒尔发现钠盐的放射现象 这是人类历史上第一次在实验室里观察到 原子核现象,是核物理学的开端。 贝克勒尔是研究荧光和磷光现象的世家子弟,于1892年 担任巴黎自然历史博物馆教授,而此职位是他祖父和父亲曾 担任过的 AH贝克勒尔 生,大[获1903年度诺贝尔物理学奖7(法)102101 伦琴发现X射线后,彭加勒(法)认为“X射线可能 跟荧光属于同一机理”,在他的建议下,贝克勒尔着 手验证,终于发现钠盐有预期效果同时发现这种射 线跟荧光不一样不需要外来激发进一步的研究表 明这是有别于X射线的辐射,他称之为“铀辐射 贝克勒尔得到的第一张铀辐射照片 偶然?必就?
3 《原子物理学》第七章 原子核物理概论 1896年,贝克勒尔发现钠盐的放射现象。 这是人类历史上第一次在实验室里观察到 原子核现象，是核物理学的开端。 获1903年度诺贝尔物理学奖 A.H.贝克勒尔 （法）1852-1908 伦琴发现X射线后,彭加勒(法)认为“X射线可能 跟荧光属于同一机理”,在他的建议下,贝克勒尔着 手验证,终于发现钠盐有预期效果.同时发现这种射 线跟荧光不一样,不需要外来激发.进一步的研究表 明这是有别于X射线的辐射,他称之为“铀辐射”. 贝克勒尔得到的第一张铀辐射照片 1.关于原子核的历史回顾 贝克勒尔是研究荧光和磷光现象的世家子弟，于1892年 担任巴黎自然历史博物馆教授 ,而此职位是他祖父和父亲曾 担任过的… 偶然？必然？ §7-1 原子核物理的对象
《原子物理喾》第七章原子物理概论 J小汤姆孙曾师从瑞利并于1884年 (时年28岁)接替瑞利任卡文迪许实验室 主任(长达35年),经他培养的研究人员 中有7人获过诺贝尔奖 1897年J汤姆逊通过对阴 及射线的研究测定了电子的荷 质比从而在实验上发现了电子 汤姆逊,英,1856-19401925年GP汤姆逊证实电子的波动 获1906年度诺贝尔物理学奖性与戴韭逊同获1937年度诺贝尔物理 在19世纪末物理学的三大发现中,如果说X射线和放射性的发现具有某 种偶然性那么,电子的发现却充分显示了科学发展的必由之路,它是许 多人经过大量实验和理论研究,进行了长期的科学争论之后的产物。比 起前两件来,电子的发现更有意义,它打破了原子不可分的传统观念 打开了通向原子物理学的大门
4 《原子物理学》第七章 原子核物理概论 J.J汤姆逊，英，1856-1940 1897年,J.J汤姆逊通过对阴 极射线的研究测定了电子的荷 质比从而在实验上发现了电子. 1925年,G.P汤姆逊证实电子的波动 性.与戴维逊同获1937年度诺贝尔物理 学奖. J.J.汤姆孙曾师从瑞利,并于1884年 （时年28岁）接替瑞利任卡文迪许实验室 主任（长达35年），经他培养的研究人员 中有7人获过诺贝尔奖. 获1906年度诺贝尔物理学奖 在19世纪末物理学的三大发现中，如果说X射线和放射性的发现具有某 种偶然性, 那么，电子的发现却充分显示了科学发展的必由之路，它是许 多人经过大量实验和理论研究，进行了长期的科学争论之后的产物。比 起前两件来，电子的发现更有意义，它打破了原子不可分的传统观念。 打开了通向原子物理学的大门
《原子物理喾》第七章原子物理概论 1897年居里夫妇发现放射 性元素钋(Po和镭(Ra) 共同获1903年度诺贝尔物理学奖 贝克勒尔的发现引发了居里夫妇的兴 趣.他们发现有多种元素会自发辐射, 并着手寻找新的辐射元素 1898年7月,他们发现沥青铀矿分离物的 放射性比同质量的铀强400倍.确证放射性 来自分离物内的一种微量元素最终找到了 特别强的放射性物质居里夫妇建议称之为皮埃尔居里(法)(18591906) 钋( Polonium),为的是纪念祖国波兰.玛丽居里(法籍波兰)(1867 进一步的分离实验发现钡盐有更强的放射性跃务还有第二种放射性更强的物 质,他们命名为镭最终得到放射性比铀强10万倍的镭的化合物结晶后来他们用4 年时间从8吨矿渣中提取了019纯镭盐用于实验1902年测得镭的原子量为225找 到两根明亮的特征谱线至此镭的存在得到公认 她们的女儿(18971956和女婿(1900-1958)因发现人工放射性获1934年诺贝尔 一奖
5 《原子物理学》第七章 原子核物理概论 皮埃尔.居里（法）（1859-1906） 玛丽.居里（法籍波兰）（1867- 1934） 1897年,居里夫妇发现放射 性元素 钋(Po)和镭(Ra) 她们的女儿(1897-1956)和女婿(1900-1958)因发现人工放射性获1934年诺贝尔 奖. 共同获1903年度诺贝尔物理学奖 贝克勒尔的发现引发了居里夫妇的兴 趣. 他们发现有多种元素会自发辐射, 并着手寻找新的辐射元素. 1898年7月,他们发现沥青铀矿分离物的 放射性比同质量的铀强400倍. 确证放射性 来自分离物内的一种微量元素.最终找到了 特别强的放射性物质.居里夫妇建议称之为 钋（Polonium）,为的是纪念祖国波兰. 进一步的分离实验发现钡盐有更强的放射性,认为还有第二种放射性更强的物 质,他们命名为镭.最终得到放射性比铀强10万倍的镭的化合物结晶.后来他们用4 年时间从8吨矿渣中提取了0.1g纯镭盐用于实验.1902年测得镭的原子量为225,找 到两根明亮的特征谱线.至此,镭的存在得到公认
《原子物理喾》第七章原子物理概论 居里夫人的高尚品质 “人类需要善于实践的人,他 居里夫人发现镭后放弃专利公 们能从工作中取得较大的收 布提纯方法。“没有人应该因 获既不忘记大众的福利又 镭致富,它是属于全人类的。 能保障自己的利益但人类 也需要梦想者.需要醉心于 事业的大公无私” 1920年5月美国记者麦隆内夫人在巴黎简陋的 实验室访问居里夫人,问道:“难道这个世界上 就没有你想要的东西?”“有,1克镭以便我的研 究可18年后的今天我买不起它的价格太贵了” 麦隆内夫人回国后在全美妇女中为其募捐获得 成功,1921年5月20日美国总统将公众捐献的1克 镭赠与居里夫人 数年后,当居里夫人想在故国浪兰华沙假设 个镭研究院治疗癌症时美国公众再次为她捐赠 了第二克镭
6 《原子物理学》第七章 原子核物理概论 1920年5月,美国记者麦隆内夫人在巴黎简陋的 实验室访问居里夫人,问道：“难道这个世界上 就没有你想要的东西？”“有,1克镭.以便我的研 究.可18年后的今天我买不起,它的价格太贵了.” 居里夫人的高尚品质 麦隆内夫人回国后在全美妇女中为其募捐获得 成功,1921年5月20日,美国总统将公众捐献的1克 镭赠与居里夫人. 数年后,当居里夫人想在故国波兰华沙假设一 个镭研究院治疗癌症时,美国公众再次为她捐赠 了第二克镭. 居里夫人发现镭后,放弃专利,公 布提纯方法。“没有人应该因 镭致富,它是属于全人类的。” “人类需要善于实践的人,他 们能从工作中取得较大的收 获,既不忘记大众的福利,又 能保障自己的利益.但人类 也需要梦想者.需要醉心于 事业的大公无私
《原子物理喾》第七章原子物理概论 A D94 器8段是器 90000 居里夫妇在工作中遭受了大剂量的辐射。居里夫人后来长期患恶性贫 血症。弗列德利克约里奥曾检验过她当年的实验记录本,发现全都严重 沾染了放射物。她当年用过的烹调书,50年后再检查,还有放射性。 1934年居里夫人在经过长期恶性贫血折磨后去世。她的女儿伊伦和女 婿弗列德利克·约里奧也因恶性贫血症相继于1956年和1958年去世。居 里的一家有4人获诺贝尔物理奖,做出了巨大贡献,他们自己却被镭夺去 了宝贵的生命
7 《原子物理学》第七章 原子核物理概论 居里夫妇在工作中遭受了大剂量的辐射。居里夫人后来长期患恶性贫 血症。弗列德利克·约里奥曾检验过她当年的实验记录本，发现全都严重 沾染了放射物。她当年用过的烹调书，50年后再检查，还有放射性。 1934年居里夫人在经过长期恶性贫血折磨后去世。她的女儿伊伦和女 婿弗列德利克·约里奥也因恶性贫血症相继于1956年和1958年去世。居 里的一家有4人获诺贝尔物理奖，做出了巨大贡献，他们自己却被镭夺去 了宝贵的生命
《原子物理喾》第七章原子物理概论 查德威克( J. Chadwick) 英国物理学家(1891-1974), 卢瑟福的助手。1935年因发现 了中子获得诺贝尔奖。中子的 发现被认为是原子核物理的诞 生。 卢瑟福( E. Rutherford) 英国物理学家,(1871-1937) 新西兰人,1908年获得诺贝尔 奖。证实了线为2H 线为电子;提出了原子的核式 模型首次实现人工核反应培 养了10位诺贝尔奖获得者
8 《原子物理学》第七章 原子核物理概论 卢瑟福(E.Rutherford） 英国物理学家，(1871-1937), 新西兰人,1908年获得诺贝尔 奖。证实了α射线为 ,β射 线为电子; 提出了原子的核式 模型;首次实现人工核反应;培 养了10位诺贝尔奖获得者. He 2 查德威克（J.Chadwick） 英国物理学家(1891-1974)， 卢瑟福的助手。1935年因发现 了中子获得诺贝尔奖。中子的 发现被认为是原子核物理的诞 生
《原子物理喾》第七章原子物理概论 费米( EFermi 意大利物理学家(1901-1954) 1938年获得诺贝尔奖。发明了 热中子链式反应堆 丁肇中,(1936-) 与B里克特分别发现J、ψ粒 子,找到了美夸克存在的证 据,1976年获诺贝尔奖
9 《原子物理学》第七章 原子核物理概论 费米（E.Fermi） 意大利物理学家(1901-1954)， 1938年获得诺贝尔奖。发明了 热中子链式反应堆。 丁肇中，(1936—) 与 B.里克特分别发现J、ψ粒 子，找到了美夸克存在的证 据，1976年获诺贝尔奖
《原子物理喾》第七章原子物理概论 1896:H. Becquerel发现了铀(U)放射现象; 1897:居里夫妇发现钋(Po和镭(Ra); 1899:卢瑟福发现a,线; 1900:维拉德发现V射线; 1903:卢瑟福证实c射线为2He,线为电子 1911:卢瑟福提出原子的核式模型 1919:卢瑟福首次实现人工核反应,发现了质子 1932: J. Chadwick发现了中子; 1934:F&.oliot-Curie发现人工放射性 1939:0.Hahn等人发现重核裂变 1939: N. Bohr等提出液滴模型 1942: EFermi发明热中子链式反应堆; 1945:在奥本海默(领导下原子弹试爆成功;(广岛) 1952:在泰勒(美籍匈牙利人)领导下,氢弹试爆成功; 1952:前苏联建成第一个核电站 10
10 1896：H.Becquerel发现了铀(U)放射现象; 1897：居里夫妇发现钋(Po)和镭(Ra); 1899：卢瑟福发现α , β射线； 1900：维拉德发现γ射线; 1903：卢瑟福证实α射线为 ,β射线为电子； 1911：卢瑟福提出原子的核式模型； 1919：卢瑟福首次实现人工核反应，发现了质子。 1932：J.Chadwick发现了中子; 1934：F.&I.Joliot-Curie发现人工放射性； 1939：O.Hahn等人发现重核裂变； 1939：N.Bohr等提出液滴模型; 1942：E.Fermi发明热中子链式反应堆； 1945：在奥本海默(美)领导下,原子弹试爆成功；（广岛） 1952：在泰勒(美籍匈牙利人)领导下，氢弹试爆成功； 1952：前苏联建成第一个核电站. 《原子物理学》第七章 原子核物理概论 He 2