CHAPTER 1-2-核物理基础-截面与反应率.pdfVIP

核物理基础 核物理基础 基本粒子 反应堆物理中碰到的基本粒子有： 电子（ β粒子，Electron），电荷 = -1, 质量 = 0.000549 amu 质子（Proton），电荷 = +1, 质量 = 1.007277 amu 中子（Neutron），电荷 = 0, 质量 = 1.008665 amu α粒子，电荷= +2, 质量 ≌ 4.02 amu ，氦原子核 γ粒子，电荷= 0, 质量 ≌ 0，γ光子[波长短于0.2埃 (10-10米)的电磁辐射] 在微观物理中，通常用电子伏特（eV ）做能量单位，表示 一个电子在 一伏特电压驱动下获得的动能。 1电子伏（eV ）= 1.602 x 10-19 焦耳 1原子质量单位（amu ）= 1.66 x 10-24 克 原子核结构，原子量，核密度 原子核（Nucleus） = 质子(Proton) + 中子 (Neutron) 原子(Atom) = 原子核(Nucleus) + 电子壳层 (Electron) 原子量 = 质子数 + 中子数， 原子序数 Z = 质子数 1原子质量单位（amu ）= 1.66 x 10-24 克 核（分子）密度 ––– 单位体积的核子（分子）数 N = Na ＊ρ/A， Na = 0.6022＊1024是阿伏伽德罗常数（ A克该物质的 核子（分子）数）， ρ为该物质的密度（克/立方厘米 ），A为该物质的原子量（分子量）。 例：水的分子密度，一氧化二氢 N水 =0.6022＊1024 ＊1/(16+2)=3.346＊1022个水分 子/cm3 一立方厘米水中有：3.346＊1022个氧原子 6.692＊1022个氢原子 2. 同位素，放射性，衰变，半衰期 同位素：质子数相同而中子数不同的原子称为同位素。 同位素有相同的化学性质，不同的核性质。 通常写成： 238 A X 238 U U 铀-238 Z 92 U-238 核物理基础 放射性 受到激发的原子核，或原子序数大于82的重核会辐射各 种射线，称为放射性。放射性元素辐射的射线主要有三种： α射线（氦原子）、射线（电子）和 γ射线（波长短于0.2 埃的电磁波）。 α射线可以用一张纸挡住，射线可以用一张铝箔挡住， γ射线有非常强的穿透力，要用铅或混凝土才能屏蔽。 放射性活(强)度常用单位： 居里 (Ci)；国际单位：贝克勒 (Bq) 1 Bq = 1 次核衰变／秒 1 Ci = 3.7×1010 Bq 衰变 原子核衰变是指原子核自发地放射出粒子而发生的转变。   发射 α（ ） 射线的元素（母元素）发生 α（ ）衰变，变成另 外一种元素（子元素）。母元素的数量（或者母元素的放射性 活度）减少一半所需要的时间称为半衰期。 指数衰变律 在 到 时间内发生衰变的原子核数与 时未衰变的 t t + dt t 原子数 N 成正比，与时间 dt 成正比，为 -dN =  N dt，积分得 N = N0 e- t 衰变常量 ：单位时间内原子核发生衰变的概率。 核物理基础 半衰期 母元素的数量（或者母元素的放射性活度）减少一半所 需要的时间称