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1、,第十九章 原子核,第1节 原子核的组成,1.放射性和放射性元素 1896年,法国物理学家贝克勒尔发现,铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线,这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光,物质发射射线的性质称为放射性。具有放射性的元素称为放射性元素。 2.天然放射现象 放射性元素自发地放出射线的现象,叫做天然放射现象。,一、天然放射现象,放射性不是少数几种元素才有的,研究发现,原子序数大于或等于83的元素,都能自发地发出射线,原子序数小于 83 的元素,有的也具有放射性。,在放射性现象中放出的射线是什么东西呢?,这些射线带不带电呢?,它们除了能穿透黑纸使照相底片感光的性质以外,还有些什么性质呢?,二、射线
2、到底是什么,放射性物质发出的射线有三种:射线、射线、射线,根据射线的偏转方向和磁场方向的关系可以确定,偏转较小的一束由带正电的粒子组成,我们把它叫做射线。科学家们研究发现,每个粒子带的电荷量是电子电荷量的2倍,质量是氢原子质量的4倍。进一步研究表明 ,粒子就是氦原子核。,由于粒子带电,质量又比较大,通过气体时很容易把气体分子中的电子剥离,使气体带电。由于与物质中的微粒作用时会损失自己的能量,粒子的穿透能力较差,在空气中只能前进几厘米,用一张纸就能把它挡住。,中间不发生偏转的那束射线叫做射线,研究表明,射线的实质是一种波长极短的电磁波,它不带电,是中性的。,射线的穿透本领极强,一般薄金属板都挡不
3、住它,它能穿透几十厘米厚的水泥墙和几厘米厚的铅板。,与射线偏转方向相反的那束射线带负电,我们把它叫做射线。研究发现射线由带负电的粒子(粒子)组成。进一步研究表明粒子就是电子。,射线是高速电子流,它的速度很大,可达光速的99。它的电离作用较弱,穿透能力较强,很容易穿透黑纸,还能穿透几毫米厚的铝板。,氦原子核,1/10光速,弱,很 强,高速电子流,接近光速,较 强,较 弱,高能量电磁波,光 速,很 强,更 弱,C,1919年,卢瑟福用粒子轰击氮核,得到了质子。经过研究证明,质子带正电荷,其电荷量和一个电子的电荷量相同,它的质量等于一个电子质量的1836倍。进一步研究表明,质子的性质和氢原子核的性质
4、完全相同,所以质子就是氢原子核。,三、质子和中子的发现,同样的方法,从氟、钠、铝的原子核中打出了质子。 质子是原子核的组成部分。,原子核是否只是由质子组成呢?,?,卢瑟福进而猜想原子核内存在不带电的中子,这一猜想被他的学生查德威克用实验证实,并得到公认。,卢瑟福的猜想:原子核内可能还存在着另一种粒子它的质量与质子相同,但是不带电。他把这种粒子叫做中子。,1932年英国物理学家查德威克发现了中子,质子和中子,中子,质子,统称核子,1015 m,四、原子核的组成,(1)核子数:质子和中子质量相差很小,统称为核子。质子数和中子数之和叫核子数。,(2)电荷数 ( Z ):原子核所带的电荷总是质子电荷的
5、整数倍,用这个整数表示原子核的电荷量。,(3)质量数( A ):原子核的质量等于质子和中子的质量总和(A=Z+N),所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍,这个倍数叫做原子核的质量数。,(1)核电荷数=质子数=元素的原子序数=核外电子数(2)质量数=核子数=质子数+中子数,例2 镭的原子序数是88,原子核质量数是226。试问:(1) 镭核中有几个质子?几个中子?(2) 镭核所带电荷量是多少?(3) 若镭原子呈中性,它核外有几个电子?(4) 是镭的一种同位素,让 和 以相同速度垂直射入磁感应强度为B 的匀强磁场中,它们运动的轨道半径之比是多少?,解:(1)镭核中的质子数等于其原子序数,故质子数为 88,中子数 N 等于原子核的质量数A 与质子数Z 之差,即 NAZ22688138。 (2)镭核所带电荷量 Q Ze 881.61019 C 1.411017 C。 (3)核外电子数等于核电荷数,故核外电子数为 88。 (4)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力,根据牛顿第二定律有: qvB mv2/r r mv/qB 两种同位素具有相同的核电荷数,但质量数不同,解得:,如质子数相同,而中子数不同(质量数当然不同)的原子核,则互称同位素。,氢的同位素,
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