能源 之原子核能.pdf

原子结构  18世纪化学家认为原子是组成物质不可分割的最小微粒；  1874 年，克罗克斯发现了一种在磁场中发生偏转的“阴极射线”- 电子；  1895 年伦琴发现了另一种射线-X 射线；  1896 年贝科勒发现不可见的射线，这种射线穿过磁场发生分离- 放射性： 图放射性射线在磁场中的偏转 原子结构 原子核（nucleus）是由带正电的质子（proton）和不带电的中子 （neutron）组成，质子和中子统称为核子。 在中性原子中，原子核内的质子数等于核外电子数，也代表核电荷数，称 为原子序数，用Z表示。 原子核内的质子数与中子数之和称为质量数，用A表示。 核结构 核子：原子核内质子数与中子统称为核子。 核力：核子间的引力为核力。 元素：原子核内具有相同电荷数的同一类原子。 对于某一元素而言，质子数＝中子数？ 对于原子序数20 的元素，质子数＝中子数; 对于原子序数较大的元素，质子数 中子数; 同位素（isotope ）：一种元素可以包含多种核素，这些原子核中的质子数都相 同，但中子数不相同。同一种元素的各种核素又称为同位素，因为它们在“元素 1 2 3 周期表”中占同一位置，例如：H、H、H 是不同的核素，但它们都是氢元素， 故把它们叫同位素。 E = MC2 8 16 （c  310 米/秒；1kg相当于9 10 焦） Einstein 质能转换公式 二个质子加二个中子的静质量=4.03190 amu ？ 氦原子核的静质量=4.00150 amu 质量亏损？0.0304amu 原子结合能: 若干个核子结合成原子核时释放出来的能量 E M c2 [Zm  (A Z )m m ]c2 p n E 来源——“核子” （质子和中子的通称）之间 的强吸引力超过了质子的静电排斥力； 核子组成核时会产生能量（质量亏损）的变 化，服从爱因斯坦的质能相当关系 原子核的结合能非常大，所以一般原子核都是非常稳 定的系统。不同原子核的稳定程度相同还是不同? 怎么比较才合理？ 每个核子的平均结合能(又称比结合能)， 可以代表一个原子结合的紧密程度。 核子平均结合能 [Zmp (A Z )mn mE ]c2 / A E mc2  A A 例： 56 Fe Z 26 A 56 mE 55.922u 26 核子平均结合能（比结合能） (26 1.007277 30 1.008665 55.922) uc2 / 56 0.009411uc2 8.79MeV 9 233U 4 92 He 2 8 82Kr