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综合知识 1896年法国科学家贝克勒尔发现天然放射性现象，这一重大发现是原子核物理的开端。 原子的大小半径约为 10-8 -15 -13 cm 的量级(1fm=10 m=10 cm)，原子核的限度只有几十飞米。 天然存在的核素的个数为 332（稳定的约有 270 个）。在每立厘米体积中有近 3亿吨(2.3 亿吨）的核 物质。 物质的许多化学性质及物理性质、光谱特性基本上只与核外电子有关；而放射现象则主要与原子核 有关。 K 层的能级最低。能级的能量大小就等于该壳层电子的结合能。 原子核中子数或质子数为 2，8，20，28，50，82 和中子数为 126 时，原子核稳定。上述数目称为幻 数。 测量原子核电荷半径或核力半径的主要方法包括： 中子衍射, 高能电子散射, α粒子散射，质子散 射 一个中子和一个质子组成氘核时，会释放一部分能量 2.225MeV, 这就是氘的结合能。 比结合能表征了原子核结合的松紧程度。比结合能大，原子核结合紧，稳定性高。 平均寿命比半衰期长一点，是 1.44倍。放射性核素的平均寿命表示经过时间以后，剩下的核素数目 约为原来的 37%。 放射性指数衰减规律是一种统计规律。 一个放射源在单位时间内发生衰变的原子核数称为它的放射性活度，一个放射源每秒钟有 3.7 ×1010 10 次核衰变定义为一个居里，即：1Ci=3.7 ×10 s-1。放射性活度的 SI 单位叫 Bq(贝克 ［勒尔 ］)。 钍系 (4n) 10 9 半衰期 1.41×10 a、铀系 (4n+2) 4.47×10 a、锕-铀系 (4n+3)、人工方法 4n+1 镎系 辐照生产放射性核数一般只需要照射半衰期的 6-7倍时间，即可得到放射性活度为的 99%的放射源。 电子质量约为质子质量的 1/1846。 X 射线和 γ射线的唯一区别是起源不同。从原子来说 X 射线来源于核外电子的跃迁,而 γ射线来源 于原子核本身高激发态向低激发态 （或基态）的跃迁或粒子的湮灭辐射。 自由中子是不稳定的，它可以自发地发生衰变，生成质子、电子和反中微子，其半衰期为 10.6 分。 中子产生主要是通过核反应或原子核 自发裂变，有三种：同位素中子源；加速器中子源；反应堆中 子源。 射线与物质相互作用：带电粒子与物质相互作用 （电离、辐射损失、射程、正电子湮灭辐射）；γ射 线与物质相互作用 （光电效应、康普顿效应、电子对效应、γ射线的吸收 ）；中子与物质相互作用 （中子的散射、中子的俘获 ）。 核反应反类：按出射粒子分类 （散射、辐射俘获 ）；按入射粒子分类 （中子核反应、核电粒子核反应、 光核反应 ） 靶原子由于失去电子而变成带正电荷的正离子，这一过程称为电离。 如果入射带电粒子传递给电子的能量较小，不足以使电子摆脱原子核的束缚成为 自由电子，只是使 电子从低能级状态跃迁到高能级状态 （原子处于激发态 ），这种过程叫原子的激发。 5.3MeV 的 α粒子在标准状态空气中的平均射程≈3.84cm 光电效应中发射出来的电子叫光电子。大约 80%的光电效应发生在 K 层电子上。 高速运动的带电粒子受到突然加速或减速会发射出具有连续能量的电磁辐射称为（轫致辐射） 带电粒子通过物质时，与物质的主要直接作用是（A 直接电离，B 原子激发，C 轫致辐射）。 中子与原子核的作用分为两类：中子的散射，中子与原子核发生弹性散射与非弹性散射并产生反冲 核； 射线通过物质时，直接作用的物理现象主要包括：光电效应，电子对效应，康普顿效应 常见中子核反应有(n,p),(n,2n),(n,f),(n, γ)，(n, n’) 通常核反应按 （ABC）分类。A 出射粒子，B 入射粒子，C 入射粒子能量 235U(n,f)反应为例，热中子(即入射中子能量为 0.0253eV)即可产生诱发裂变。E =1.4MeV 就是 238U 产 n 生诱发裂变的阈能。 主要的辐射探测器按其探测介质类型及作用机制主要分为气体探测器、闪烁探测器和半导体探测器 三种。 核反应截面：常用单位为 “巴”，用 b 表示，1b=10-28 2 -24 2