第一章放射性及其衰变规律 PPT课件.ppt

核技术勘查核技术勘查第二章第二章放射性及其衰变规律放射性及其衰变规律第二章放射性及其衰变规律第二章放射性及其衰变规律??教学内容教学内容11、核衰变及放射性核素、核衰变及放射性核素22、放射性衰变与积累规律、放射性衰变与积累规律33、放射性测量单位与标准源、放射性测量单位与标准源核衰变与放射性核素核衰变与放射性核素??一、原子结构及原子核衰变一、原子结构及原子核衰变自然界由各种各样的物质组成,每种物质的元自然界由各种各样的物质组成,每种物质的元素都由化学性质完全相同的原子组成。每种元素的素都由化学性质完全相同的原子组成。每种元素的原子由原子核及核外的电子组成。原子核由质子和原子由原子核及核外的电子组成。原子核由质子和中子组成,中子不带电,质子带正电,质子所带的中子组成,中子不带电,质子带正电,质子所带的正电荷量与核外电子所带负电荷量相等,电性相反,正电荷量与核外电子所带负电荷量相等,电性相反,整个原子成电中性。整个原子成电中性。所有这些物质都是由存在于自然界的所有这些物质都是由存在于自然界的9090多种元多种元素的原子素的原子((核核))组成。例如水由二个氢原子和一个氧组成。例如水由二个氢原子和一个氧原子组成原子组成((HH22OO));乙醇由六个氢原子,二个碳原;乙醇由六个氢原子,二个碳原子和一个氧原子组成子和一个氧原子组成((CC22HH55OH).OH).核衰变与放射性核素核衰变与放射性核素原子很小,其直径为原子很小,其直径为1010-8-8cmcm;原子核的直径只有;原子核的直径只有1010-12-12~~1010-13-13cmcm,,约为原子线度的约为原子线度的1/100001/10000。。%以上的质量,原%以上的质量,原子质量在子质量在1010-22-22~~1010-24-24gg的范围内。的范围内。例如,自然界最轻的氢元素的原子质量只有例如,××1010-24-24gg,,××1010-22-22gg质子质量质子质量mmpp==-24-24gg电子质量电子质量mmee== -28-28gg所以质子的质量为电子质量的所以质子的质量为电子质量的18361836。。原子与原子核原子与原子核??一个原子核由Z个质子一个原子核由Z个质子((原子序数原子序数))和和NN个中子所组成个中子所组成,则该,则该原子核质量原子核质量m=Zm=Z··mmpp++NN··mmnn,,由于由于mmpp和和mmnn都很接近于都很接近于11,因此,,因此,当用当用uu作单位时,原子核质作单位时,原子核质量非常接近于一个整数,量非常接近于一个整数,我们用我们用AA来表示原子核来表示原子核质量最接近的整数,并称为质量数,这样有质量最接近的整数,并称为质量数,这样有A=Z+NA=Z+N。。铀原子核表示为铀原子核表示为238238UU。。核衰变及放射性核素核衰变及放射性核素??具有确定质子数和中子数的一类原子或原子核具有确定质子数和中子数的一类原子或原子核称为称为核素核素。。??原子序数相同而质量数不相同的核素原子序数相同而质量数不相同的核素互为同位素互为同位素,,如氢,氘和氚原子序数Z都为1,但质量数如氢,氘和氚原子序数Z都为1,但质量数AA分别为分别为11,,22,,33这种具有相同原子序数但质量数不同的核素这种具有相同原子序数但质量数不同的核素称为同位素。这三种核素为氢的同位素。称为同位素。这三种核素为氢的同位素。??原子序数和质量数都相同的原子核,原子核处于不原子序数和质量数都相同的原子核,原子核处于不同核能态的一类核素同核能态的一类核素称为同质异能素称为同质异能素。。??世界上已发现世界上已发现109109种元素,核素种元素,核素20002000多种多种((其中稳定其中稳定性核素性核素300300种左右,如种左右,如3131P,P,3232S等;其余都是放射S等;其余都是放射性核素,如性核素,如131131I,I,3232P等P等))。。核衰变及放射性核素核衰变及放射性核素??原子核结合能处于最低能量状态(即基态),是所原子核结合能处于最低能量状态(即基态),是所有稳定原子核的状态。高于基态的能量状态,为不有稳定原子核的状态。高于基态的能量状态,为不稳定的激发态。自然界中有些天然物质是由不稳定稳定的激发态。自然界中有些天然物质是由不稳定的原子组成的。它们的原子组成的。它们能自发地转变成稳定的原能自发地转变成稳定的原子子。。在这种转变过程中,常伴随着发射带