下载文档原格式
核物理学重点知识总结(期末复习必备)
核物理学重点知识总结（期末复必备）
1. 核物理基础知识
- 核物理的定义：研究原子核内部结构、核反应以及与核有关
的现象和性质的学科。
- 原子核的组成：由质子和中子组成，质子带正电，中子无电荷。
- 质子数（原子序数）：表示原子核中质子的数量，决定了元
素的化学性质。
- 质子数与中子数的关系：同位素是指质子数相同、中子数不
同的原子核。
2. 核反应与放射性
- 核反应定义：原子核发生的转变，包括衰变和核碰撞产生新核。
- 放射性定义：原子核不稳定，通过放射射线（α、β、γ射线）变为稳定核的过程。
- 放射性衰变：α衰变、β衰变和γ衰变。
3. 核能与核能应用
- 核能的释放：核反应过程中，原子核质量的变化引发能量的
释放。
- 核能的应用：核电站、核武器、核医学、核技术等领域。
- 核电站工作原理：核反应堆中的核裂变产生的能量转换为热能，再通过蒸汽发电机转换为电能。
4. 核裂变与核聚变
- 核裂变：重核（如铀）被中子轰击后裂变成两个或更多轻核
的过程，释放大量能量。
- 核聚变：两个轻核融合成一个较重的核的过程，释放更大的
能量。
- 核裂变与核聚变的区别：核裂变需要中子的引发，核聚变则
需要高温和高密度条件。
5. 核辐射与辐射防护
- 核辐射：核反应释放的射线，包括α射线、β射线、γ射线等。
- 辐射防护：采取合理的防护措施，减少人体暴露在核辐射下
的危害。
以上是对核物理学的一些重点知识进行的总结。
在期末复习中，希望这些内容能对你有所帮助！。
第一章核物理基础说起来，每年物理师上岗证考试前三章的基础内容都是重点复习内容，尽管在日常工作中应用不多，但作为一个物理师，顾名思义，与“物理”是有着紧密关系的，这就少不了一个物理师对物理学知识必须了解一些基本的东东。
总的来说，前三章内容以记忆为主，另加一些理解！前三章的概念比较多，类似的、相同性质的，比较分析会对理解记忆有帮助，注意区分那些不同点！原子结构原子结构这部分内容较少，知识点也较明确。
相对容易掌握。
1、原子结构的数量级10(-10),原子和原子核的数量级关系：10000倍；2、每个电子的电量约为1.6×10(-19)；3、核素：具有确定质子数和中子数的原子的整体；4、同位素：原子序数相同而质量数不同的核素，在元素周期表中处于同一位置；5、轨道电子数：每个壳层最多容纳2n(2)个电子，各壳层的顺序依次为K、L、M、N、O、P、Q；每个次壳层最多容纳2（2l+1）个电子；《肿瘤放射物理学》第二页表1-1：电子的壳层结构是要多加记忆的。
原子、原子核能级1、电子在原子核库仑场中所具有的势能主要由主量子数n和轨道量子数l决定，并随n和l 的增大而提高；2、基态的定义3、由于高原子序数的原子核比低原子序数的原子核对电子的吸引力大，因此对于同一个能级，当所属原子的原子序数增大时，他的能量更低；4、能量值得大小等于壳层能级能量的绝对值，这些能量程为相应壳层的结合能；5、特征辐射、特征X线、俄歇电子6、当核获得能量，可以从基态跃迁到某个激发态。
当它再跃迁回基态时，以r射线形式辐射能量，能量值等于跃迁能级之差。
原子、原子核的质量1、1u=1/12C（12，6）原子质量------描述方法不好输入，凑合着看吧。
2、N A=6.02×10（23）3、1u=1/NA=1.66×10（-27）kg质量：中子>质子>>电子质量和能量的关系1、E=mC(2)2、电子静止能量：0.51MeV质子静止能量：938.3MeV中子静止能量：939.6MeV3、运动的物体质量随运动速度的变化关系式。
核物理基础知识
1.原子核结构：
-原子核位于原子的核心位置，由质子和中子组成，质子带有正电荷，中子不带电。
-质子数（Z）决定了元素的种类，而原子核中的质子数加上中子数即为原子的质量数（A）。
2.核力与稳定性：
-质子和中子在原子核内部由于强相互作用力（核力）紧密地结合在一起，对抗质子之间的电磁斥力，使得原子核保持稳定。
-当质子与中子的比例失衡或者总数量过大时，原子核可能会变得不稳定，发生放射性衰变。
3.放射性衰变：
-放射性衰变包括阿尔法衰变（α衰变）、贝塔衰变（β衰变，分为β⁻衰变和β⁺衰变）和伽马衰变（γ衰变）。
-阿尔法衰变是指原子核发射出一个氦-4核（α粒子，即两个质子和两个中子）。
-贝塔衰变涉及到中子转变为质子或质子转变为中子，同时释放电子（β⁻衰变）或正电子（β⁺衰变）及相应的反中微子。
-伽马衰变则是原子核从高能级向低能级跃迁时发射出高能光子（γ射线）。
4.质量亏损与结合能：
-当原子核形成时，其总质量通常小于构成它的单独质子和中子的质量之和，这个差值体现为质量亏损，对应的能量遵循爱因斯坦的质能方程E=mc²释放出来，成为结合能。
5.核反应：
-核反应包括核聚变（轻元素在高温高压下合并成更重元素的过程，如太阳内部发生的氢聚变）和核裂变（重元素被中子击中后分裂成两个较小原子核的过程，如铀-235的链式反应应用于核能发电和核武器制造）。
6.射线与物质相互作用：
-放射性射线包括α、β、γ射线以及中子等，在与物质相互作用时表现出不同的穿透性和生物效应，这方面的研究对于辐射防护至关重要。
核物理基础知识点总结核物理是研究原子核内部结构和核反应的科学领域。
在核物理中，有一些基础知识点是我们需要了解和掌握的。
本文将对核物理基础知识点进行总结，包括原子核的组成、核稳定性、核衰变、核裂变和核聚变等内容。
一、原子核的组成原子核由质子和中子组成。
质子是带有正电荷的基本粒子，其质量约为1.67×10^-27千克。
中子是不带电的基本粒子，其质量也约为1.67×10^-27千克。
质子和中子统称为核子。
原子核的质量数A等于质子数Z加上中子数N：A = Z + N。
原子核的电荷数等于质子数Z，因此原子核的电荷数决定了原子的化学性质。
二、核稳定性核稳定性是指原子核在没有外部影响的情况下能够长时间存在而不发生衰变的性质。
核稳定性与质子数和中子数的关系密切。
在质子数较小的情况下，中子数与质子数相等时，原子核较为稳定。
当质子数增加时，中子数需要相应地增加来保持核稳定。
但当质子数超过一定的限制时，核稳定性会下降，原子核会变得不稳定，发生核衰变。
三、核衰变核衰变是指不稳定原子核放射出粒子或电磁辐射而转变为其他核的过程。
常见的核衰变方式有α衰变、β衰变和γ衰变。
α衰变是指原子核放出一个α粒子（由两个质子和两个中子组成），质量数减少4，质子数减少2。
β衰变分为β-衰变和β+衰变。
β-衰变是指中子转变为质子，放出一个电子和一个反中微子；β+衰变是指质子转变为中子，放出一个正电子和一个电子中微子。
γ衰变是指原子核从高能级跃迁到低能级时发出γ射线。
四、核裂变核裂变是指重核（如铀、钍等）被中子轰击后分裂成两个或更多轻核的过程。
核裂变是放出大量能量的过程，同时伴随着中子的释放。
核裂变产生的中子可以继续引发其他核反应，形成连锁反应，释放更多的能量。
核裂变在核能领域有重要的应用，如核电站利用核裂变的能量产生电能。
五、核聚变核聚变是指两个轻核融合成一个更重的核的过程。
核聚变需要高温和高压的条件，常用的反应是氘核和氚核聚变成氦核。
教案授课内容:核物理基础知识授课对象:医学检验专业，本科学生使用教材:《检验核医学》第2版孟庆勇黄定德主编授课时间：2学时主讲教师：管超楠一、教学背景核物理基础知识是学习检验核医学专业的物理基础，本专业涉及到的核物理基础仅仅局限于对原子结构，质子、中子和电子层面的理解，不涉及更深层次理论物理。
二、教学目标与要求✧知识目标掌握：核素和同位素概念；α衰变，β衰变，γ衰变三种衰变类型；带电粒子与物质的相互作用；γ射线对物质的作用熟悉：α射线，β射线，γ射线的特点；轫致辐射的概念；光电效应意义；康普顿效应特点✧能力目标掌握核物理基础知识，在接下来的学习中应用理解。
✧情感目标在学习基础知识的过程中，培养学生对核物理的兴趣，建立学生对学习本门课程的信心。
三、重点与难点✧重点放射性衰变三种类型各自的特点意义；带电粒子与物质相互作用的主要效应机制；γ射线与物质相互作用的机制；✧难点轫致辐射的理解，辐射防护的意义四、教学方法和手段✧教学方法启发式教学、象形式教学、对比教学等✧教学手段课堂讲授、多媒体教学五、教学内容（一）课程导入：通过从核能的开发利用和战争的威慑带入学生的兴趣进入到核物理基础中。
通过介绍两位物理人物的背景提高学生学习信心。
（二）课程纲要：1.核素的分类2.放射性核素的三种衰变类型3.三种放射性衰变射线的特点4.不同放射性核素衰变射线对物质的作用效应（三）课程内容1，安东尼·亨利·贝克勒尔(Antoine Henri Becquerel)生平简史。
1896年3月，贝克勒尔发现，与双氧铀硫酸钾盐放在一起但包在黑纸中的感光底板被感光了。
他推测这可能是因为铀盐发出了某种未知的辐射。
同年5月，他又发现纯铀金属板也能产生这种辐射，从而确认了天然放射性的发现。
2，通过安东尼·亨利·贝克勒尔的生平介绍，导出放射性活度单位贝克勒尔的概念名称：贝克[勒耳]符号：Bq量的名称：放射性活度单位SI表示：1 Bq = 每秒1次放射性衰变3，玛丽亚·斯克沃多夫斯卡·居里（Marie Skłodowska Curie）生平简史。
核物理实验基础知识许景周核能的开发应用，是二十世纪人类取得的最伟大的科学成就之一。
核武器的出现和核能的应用大大地改变了世界的面貌。
原子核物理学的发展始终和核物理实验技术的发展紧密联系在一起。
这种实验技术的一个重要方面是对于微观粒子性质的探测和研究，它包括探测器的原理和使用, 实验方法和数据处理等内容。
在核能工程，同位素应用，医疗卫生，环境保护等领域。
也经常需要对核辐射粒子，放射性元素进行测量分析，因此，核物理实验技术已日益普及。
下面简单介绍有关的基本知识。
一. 射线和物质的互相作用各种类型的快速微观粒子，例如，α、β、γ射线和中子等都称之为核辐射或射线，射线有三类：带电粒子：α粒子、正负电子（β射线）、±π、±µ介子等。
中性粒子：中子、中微子等。
电磁辐射：ⅹ、γ光子。
这里只讲述带电粒子、电磁辐射和物质的相互作用。
中子和物质的相互作用要复杂的多，有弹性散射、非弹性散射、吸收及核反应等，可参阅有关书籍。
1. 带电粒子带电粒子对它所穿过的物质主要作用是使之电离和激发。
放射性同位素辐射的α、β等射线不可能深入到原子核的核力场范围之内，因此它们同物质中原子核和核外电子的作用主要是电磁作用，其效果是使原子的电子受到激发或电离，而带电粒子本身能量逐渐损失。
我们把由于电离和激发作用而在单位路程上损失的能量叫做能量损失率，它与粒子电荷、速度及通过物质的原子序数等有关。
α粒子的能量239P的能量为5.1Mev的α粒子, 它在空气中射程只有3.5cm，损失率较大，它在物质中射程很小，对于u在固体中的射程只有几十微米。
β射线的射程较α粒子大得多，在空气中可达数米，对金属如铝为若干毫米。
2. γ射线与物质的互相作用γ射线光子与物质的互相作用有三种方式，即光电效应、康普顿散射和电子偶效应。
通过这三种作用，γ射线被物质吸收，ⅹ射线与γ射线相同，只是光子能量较低，来源不同，故以下所讨论的γ射线的性质同样适用于ⅹ射线。
核物理基础知识核物理是物理学中的一个重要分支，研究原子核内部的组成、性质以及核反应等现象。
本文将以提供核物理基础知识为主题，讨论核物理的重要概念、实验方法和应用领域。
1. 原子核的组成原子核是由质子和中子组成的，质子带正电荷，中子不带电荷。
质子和中子统称为核子。
原子核的质量主要由质子和中子的质量之和决定，而原子核的电荷则由其中的质子数决定。
2. 原子核的结构原子核内部的核子是通过强相互作用相互结合在一起的。
强相互作用是一种非常强大的力量，使得核子能够克服其带电荷之间的排斥力，形成稳定的原子核结构。
3. 核反应核反应是指原子核之间的相互作用过程。
核反应可以分为裂变和聚变两种类型。
裂变是指原子核分裂成两个或多个较小的核片段，释放出大量能量。
聚变则是将两个或多个较轻的原子核聚集为一个更重的核，也释放出巨大的能量。
4. 辐射和放射性衰变放射性衰变是指某些不稳定核通过自发衰变过程，释放出粒子和电磁辐射以达到稳定状态。
放射性衰变可以分为α衰变、β衰变和γ衰变。
α衰变指某个放射性核放出一个α粒子，即氦核；β衰变指某个放射性核放出一个或多个β粒子，即电子或正电子；γ衰变指核内部能级发生跃迁并释放出γ射线。
5. 实验方法核物理实验通常包括通过粒子加速器产生高能粒子，以及使用探测器探测和测量核反应、放射性衰变等过程。
常见的实验方法包括康普顿散射实验、质谱法、闪烁探测器和核磁共振等。
6. 应用领域核物理的应用领域非常广泛。
核能技术是其中之一，包括核裂变发电、核聚变等，被广泛应用于能源领域。
核医学是另一个重要的应用领域，例如核医学影像学和放射治疗可以用于疾病的诊断和治疗。
核武器是另一个核物理的应用，然而这方面的应用受到国际社会的限制和禁止。
结论通过对核物理基础知识的讨论，我们了解了原子核的组成和结构，核反应、放射性衰变以及核物理实验的方法。
同时，我们也了解到核物理在能源、医学和军事等领域具有重要的应用价值。
随着科学技术的不断进步，核物理将在更多领域发挥重要作用，推动人类社会的进步和发展。
原子核物理学的基础原子核物理学是研究原子核结构、性质和相互作用的学科。
它是现代物理学的重要分支之一，对于我们理解宇宙的本质和发展具有重要意义。
本文将介绍原子核物理学的基础知识，包括原子核的组成、结构和相互作用等方面。
一、原子核的组成原子核是原子的核心部分，由质子和中子组成。
质子带正电荷，中子不带电荷。
质子和中子统称为核子。
原子核的质量主要由质子和中子的质量决定，而原子核的电荷则由其中的质子数决定。
原子核的质量数A等于质子数Z与中子数N之和，即A=Z+N。
二、原子核的结构原子核的结构是由质子和中子的排列组合决定的。
根据泡利不相容原理，每个能级上的核子只能容纳两个，且自旋方向相反。
原子核中的质子和中子分别占据不同的能级。
原子核的能级结构类似于原子的能级结构，但由于核子之间的相互作用较强，能级间的能量差距较大。
三、原子核的相互作用原子核中的质子和中子之间存在着强相互作用力，这是维持原子核稳定的主要力量。
强相互作用力是一种非常强大的力量，它能够克服质子之间的电磁斥力，使得原子核能够稳定存在。
除了强相互作用力外，原子核中的质子和中子之间还存在着弱相互作用力和电磁相互作用力。
四、原子核的衰变原子核在一些特定条件下会发生衰变，即核子的数量和结构发生改变。
常见的核衰变方式包括α衰变、β衰变和γ衰变。
α衰变是指原子核放出一个α粒子，即两个质子和两个中子组成的氦核。
β衰变是指原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，或者一个质子转变为一个中子和一个反电子中微子。
γ衰变是指原子核放出γ射线，即高能光子。
五、原子核的能量原子核的能量是由核子的质量和相互作用力决定的。
根据爱因斯坦的质能关系，E=mc²，质量和能量之间存在着等价关系。
原子核的能量可以通过核反应和核聚变等方式进行转化。
核反应是指原子核之间的相互作用，包括核裂变和核聚变。
核裂变是指重核分裂成两个或多个轻核的过程，核聚变是指轻核融合成一个或多个重核的过程。
原子核物理基础知识和核反应的类型原子核物理是研究原子核内部结构、核力和核反应等现象的一门学科。
本文旨在介绍原子核物理的基础知识以及核反应的类型。
一、原子核基础知识1. 原子核的组成原子核由质子和中子构成。
质子带正电荷，中子不带电荷。
质子和中子统称为核子。
2. 原子核的大小和质量原子核的大小较小，通常以费米为单位（1费米=10^-15米）。
原子核的质量主要由质子和中子贡献。
3. 同位素同位素是指具有相同质子数但中子数不同的原子核，它们在周期表上处于同一位置。
4. 核密度原子核具有非常高的密度，远高于一般物质的密度。
核密度是指单位体积内的核子数量。
二、核反应的基本概念1. 核反应的定义核反应是指由于原子核内部结构的变化而引起的能量释放或吸收的过程。
2. 核反应的表示方法核反应通常使用核方程式来表示，如A + a → B + b。
其中，A和B 表示反应物，a和b表示参与反应的粒子。
3. 核反应的守恒定律核反应中的质量数、电荷数、能量等物理量要满足守恒定律。
三、核反应的类型1. 衰变反应（放射性衰变）衰变反应是指原子核自发地改变其内部结构并释放能量的过程。
常见的衰变类型包括α衰变、β衰变和γ衰变。
- α衰变：原子核放出一个α粒子，质子数减2，中子数减2。
- β衰变：原子核放出一个β粒子（电子或正电子），质子数减1，中子数增1或减1。
- γ衰变：由能级跃迁所导致的γ射线的放出。
2. 聚变反应聚变反应是指两个或多个原子核结合成一个更大的原子核的过程。
聚变反应常见于太阳等恒星内部的高温高压环境。
3. 裂变反应裂变反应是指一个原子核通过吸收一个中子后分裂成两个或多个较小的原子核的过程。
裂变反应通常伴随着中子的释放。
4. 散射反应散射反应是指入射粒子与靶核子发生碰撞后改变运动方向和能量的过程。
5. 俘获反应俘获反应是指入射粒子与靶核结合形成复合核的过程。
结论原子核物理基础知识涉及原子核的组成、大小和质量等方面的内容。
核物理学核能与原子能的基础知识在当今科技发达的时代，核能和原子能的应用已经渗透到我们生活的方方面面。
然而，要真正理解和应用核能和原子能，我们需要了解它们的基础知识。
本文将介绍核物理学以及核能与原子能的基础知识。
一、核物理学概述核物理学是物理学的一个重要分支，主要研究原子核的结构、性质及其与其他粒子的相互作用。
它的研究对象是原子核，即由质子和中子组成的原子的中心部分。
二、原子核的结构与组成根据核物理学的研究，我们知道原子核由质子和中子组成。
质子是带正电荷的粒子，中子是不带电的粒子。
质子与中子组成了原子核的结构，其数量决定了元素的质量数。
质子数决定了元素的原子序数，也就是我们常说的元素周期表中的序号。
三、核能与原子能的区别核能是指核反应所释放的能量，包括核裂变（分裂）和核聚变（合成）两种方式。
核裂变是指重核分裂成两个或多个轻的核，释放出大量的能量；核聚变是指轻的核结合成一个重核，同样也会释放出巨大的能量。
而原子能则是指利用核能进行各种实际应用，例如核电站发电、核燃料制造等。
四、核裂变与核聚变核裂变和核聚变是核能释放的两种主要方式。
核裂变主要通过重核的分裂来释放能量，例如铀235的裂变会产生巨大的能量和两个中子。
核聚变则是通过两个轻核的结合来释放能量，例如氢同位素氘和氚的核聚变会产生能量和一个氦核。
五、核反应的链式反应和连锁反应在核裂变和核聚变中，存在着链式反应和连锁反应。
链式反应是指通过每次核反应产生的中子来触发下一次核反应，从而实现能量的持续释放。
而连锁反应则是在核反应中利用中子的连续产生和连续释放来维持反应的进行。
六、核能的应用核能在当今世界上广泛应用于各个领域。
其中最为常见的是核电站发电。
核电站通过核反应产生的热能转换成蒸汽驱动涡轮发电机产生电能。
此外，核能还可以用于医学领域的放射治疗和医学诊断，用于农业领域的辐照杀菌和杂交育种，以及用于工业领域的辐照材料改性等。
七、核能与原子能的优劣势核能和原子能有着各自的优势和劣势。
核物理核能利用知识点总结核物理是关于原子核的研究领域，它在当代科学中扮演着重要的角色。
核能利用则是指人类如何利用核能源来满足能源需求、推动科技进步以及探索未来的绿色能源方向。
本文将对核物理和核能利用的知识点进行总结。
一、核物理基础知识核物理的核心是研究原子核的结构和性质，其中一些基础知识包括：1. 原子核的组成：原子核由质子和中子组成，质子带正电荷，中子不带电荷。
2. 原子核的尺寸：原子核尺寸非常微小，通常约为10的负15次方米。
3. 能级结构：原子核中的质子和中子分布在不同的能级上，能级和核壳层结构对核反应有重要影响。
二、核能的释放和利用核能的释放可以通过核反应来实现，核裂变和核聚变是两种核反应形式。
1. 核裂变：核裂变是指重核（如铀）被撞击或捕获中子后，裂变成两个或多个轻核的过程。
裂变释放出巨大的能量，这种能量可以用于核电站发电和核武器等。
2. 核聚变：核聚变是指将两个轻核（如氢同位素氘和氚）聚合成一个重核的过程。
核聚变是太阳和恒星内部能量的来源，也是实现未来清洁能源的潜在技术。
三、核能利用的应用核能利用在许多领域有着广泛的应用，以下是几个重要领域的举例：1. 核电站：核电是一种可靠的、高效的电力发源方式，通过核裂变反应释放的热能产生蒸汽并驱动涡轮机发电。
2. 医学影像：核医学利用放射性同位素发出的射线来进行诊断和治疗，包括正电子发射断层扫描（PET）和放射性治疗等。
3. 核兵器技术：核能的应用也包括军事领域，核武器的制造和应用一直备受关注，核不扩散和裁军成为国际政治的重要议题。
四、核能利用的挑战与前景核能的利用虽有众多优势，但也面临着许多挑战，如核废料处理和储存、核事故风险以及核扩散等。
然而，随着科技的不断进步，核能的前景依然广阔：1. 国际合作：国际社会应加强合作，共同应对核能利用的挑战，促进核能发展的安全与可持续。
2. 新技术研发：投资研发新的核能技术，如第四代反应堆、聚变技术等，以提高核能的安全性和有效性。
核物理基础知识核物理是物理学的一个分支，研究的是原子核及其内部结构，包括核反应和放射性衰变等现象。
本文将介绍核物理的基本概念、理论模型和应用。
一、核物理基本概念1.原子核原子核是由质子和中子组成的重粒子聚集体，质子带正电荷，中子不带电，原子核总电荷数为质子数，原子核总质量由质子和中子的质量之和确定。
2.质量缺失与核能在核反应过程中，原子核的质量会发生变化，这是由于核反应前后总能量守恒，而根据质能关系E=mc²，质量与能量之间存在对应关系。
因此，核反应前后原子核的质量和能量必须满足以下关系：ΔE=Δm·c²其中ΔE为核反应释放的能量，Δm为核反应前后原子核的质量差，c为光速。
核反应中释放的能量称为核能，核能可以转化为其他形式的能量，例如热能、电能等，因此核能具有广泛的应用价值。
3.核稳定性与放射性原子核稳定性是指原子核在没有外界扰动的情况下，能够持久存在的能力。
稳定的原子核具有固定的质量数和质子数，且电子环的电子数与其原子序数相同。
不稳定的原子核会发生放射性衰变，放射性衰变是指放射性核在衰变过程中放出带电粒子和/或电磁波，从而转化成另一种原子核或粒子。
放射性核的半衰期是指当放射性核衰变至另一种核或粒子的数量为原始核的一半时，所需的时间。
半衰期可以用于放射性核的放射性测定和核废物处理等方面。
二、核物理理论模型1.质子和中子结构质子和中子都是由夸克组成的复合粒子。
质子由两个上夸克和一个下夸克组成，中子由一个上夸克和两个下夸克组成。
核力是质子和中子之间的相互作用力，造成原子核的稳定结构。
2.壳模型壳模型是核结构中的一种描述方法，它认为在原子核中，质子和中子的运动状况类似于电子在原子中的运动。
原子核中存在着能量良好分立的能级，每个能级都有一定的质子和中子数，称为相应的核壳层。
壳模型解释了原子核稳定性和放射性衰变等现象。
三、核物理应用1.核能和核反应核能被广泛应用于核能电站、核电池、核探测器和医学等领域。
原子核物理学的基础原子核物理学是研究原子核内部结构、性质和相互作用的学科。
它是物理学的一个重要分支，对于我们理解原子核的组成、稳定性以及核反应等现象具有重要意义。
在原子核物理学的研究中，有一些基础概念和理论是必须要了解的，下面将介绍原子核物理学的基础知识。
1. 原子核的组成原子核是原子的中心部分，由质子和中子组成。
质子带正电荷，中子不带电荷，它们共同构成了原子核的结构。
质子和中子都属于核子，是由更基本的粒子夸克组成的。
在原子核中，质子和中子的数量决定了元素的化学性质，而质子的数量决定了元素的原子序数。
2. 原子核的稳定性原子核的稳定性是指原子核内部质子和中子之间的平衡状态。
在原子核中，质子之间的库仑斥力会使核内部产生排斥作用，而质子和中子之间的强核力会使核内部产生吸引作用。
只有当这两种作用达到平衡时，原子核才能保持稳定。
如果核内质子过多或者过少，就会导致原子核不稳定，发生放射性衰变。
3. 原子核的能级结构原子核内部的质子和中子也具有能级结构，类似于原子的电子能级。
原子核的能级结构对于核反应和核衰变等过程具有重要影响。
核能级的分布和填充规律可以通过核壳模型和核液滴模型来解释，这些模型对于理解原子核的性质和行为提供了重要的参考。
4. 核反应和核衰变核反应是指原子核之间的相互作用过程，包括裂变、聚变、衰变等。
核反应释放出巨大的能量，是核能的重要来源。
核衰变是指原子核自发地放出粒子或电磁辐射的过程，包括α衰变、β衰变、γ衰变等。
核反应和核衰变是原子核物理学研究的重要课题，也是核技术和核能应用的基础。
5. 核力和核子结构核力是维持原子核内部结构稳定的力，是一种非常强大的作用力。
核力是一种短程力，只在非常短的距离内起作用，因此只能作用于核子之间。
核力的特点包括强度大、作用距离短、作用范围小等。
核子结构的研究对于理解核力的本质和作用机制具有重要意义，也是原子核物理学的重要内容之一。
总结起来，原子核物理学是研究原子核内部结构、性质和相互作用的学科，涉及到原子核的组成、稳定性、能级结构、核反应、核衰变、核力和核子结构等方面的内容。
核基础知识：一、电磁辐射（Electromagnetic Radiation）电磁辐射：带净电荷的粒子被加速时，所发出的辐射称为电磁辐射（又称为电磁波）。
电磁辐射：能量以电磁波形式从辐射源发射到空间的现象。
电磁频谱中射频部分是指：频率约由3千赫(KHZ)至300吉赫(GHZ)的辐射。
包括形形色色的电磁辐射，从极低频的电磁辐射至极高频的电磁辐射。
两者之间还有无线电波、微波、红外线、可见光和紫外光等。
电磁辐射有近区场和远区场之分，它是按一个波长的距离来划分的。
近区场的电磁场强度远大于远区场，因此是监测和防护的重点。
电磁污染：分为天然电磁辐射和人为电磁辐射两种。
大自然引起的如雷、电一类的电磁辐射属于天然电磁辐射类，而人为电磁辐射污染则主要包括脉冲放电、工频交变磁场、微波、射频电磁辐射等。
电磁辐射危害人体的机理，电磁辐射危害人体的机理主要是热效应、非热效应和累积效应等。
1、热效应：人体70%以上是水，水分子受到电磁波辐射后相互摩擦，引起机体升温，从而影响到体内器官的正常工作。
2、非热效应：人体的器官和组织都存在微弱的电磁场，它们是稳定和有序的，一旦受到外界电磁场的干扰，处于平衡状态的微弱电磁场即将遭到破坏，人体也会遭受损伤。
3、累积效应：热效应和非热效应作用于人体后，对人体的伤害尚未来得及自我修复之前，再次受到电磁波辐射的话，其伤害程度就会发生累积，久之会成为永久性病态，危及生命。
电磁辐射作用:（1）医学应用：微波理疗活血，治疗肿瘤等（2）传递信息：通信、广播、电视等（3）目标探测：雷达、导航、遥感等（4）感应加热：电磁炉、高频淬火、高频熔炼、高频焊接、高频切割等（5）介质加热：微波炉、微波干燥机、塑料热合机等（6）军事应用：电子战、电磁武器等《电磁辐射防护规定》具体标准如下：职业照射：在每天8小时工作期间内，任意连续6分钟按全身平均的比吸收率（SAR）小于0.1W/kg。
公众照射：在一天24小时内，任意连续6分钟按全身平均的比吸收率（SAR）应小于0.02W/kg。
二、电离辐射（放射性辐射）电离辐射：一切能引起物质电离的辐射总称。
其种类很多，高速带电粒子有α粒子、β粒子、质子，中子，各种粒子束，宇宙射线，等等。
不带电粒子有种子以及X射线、γ射线。
电离辐射中的γ射线，X射线，本质是能量非常高的电磁波，有很强的致电离能力。
而我们通常说的电磁波一般情况下没有致电离能力或致电离能力非常弱。
α射线：是一种带电粒子流，由于带电，它所到之处很容易引起电离。
α射线有很强的电离本领，这种性质既可利用。
也带来一定破坏处，对人体内组织破坏能力较大。
由于其质量较大，穿透能力差，在空气中的射程只有及厘米，只要一张纸或健康的皮肤就能挡住。
β射线：也是一种高速带电粒子，其电离本领比α射线小得多，但穿透本领比α射线大，但与X、γ射线比β射线的射程短，很容易被铝箔、有机玻璃等材料吸收。
X射线、γ射线：二者性质大致相同，是不带电波长短的电磁波，因此把他们统称为光子。
两者的穿透力极强，要特别注意意外照射防护。
电离辐射各种射线有四个共同特点：a.有一定的穿透能力；b.人的五官不能感知，只有专门的仪器才能探测到；c.照射到某些特殊物质上能发出可见的荧光；d.透过物质时能产生电离作用。
电离辐射的来源：放射性核素（包括天然的和人工生产的）、核反应装置，如反应堆、对撞机、加速器、核聚变装置等等、用于医学诊断和治疗的X 射线机。
辐射对人的危害：高能电磁辐射毫无疑问，将对人造成危害；而粒子辐射的情况要复杂一些；阿尔法辐射和贝塔辐射本身都非常弱，穿透力很差，一般不能直接对人体造成危害，但可以产生电离辐射；但快中子毫无疑问将对人造成非常大的威胁。
电离辐射产生的二次辐射本身也并不很强，但容易形成带若放射性的空气，被人吸入后产生较大威胁，关键是电离辐射往往在放射源关闭后仍能存在一定时间，且容易被忽视。
三、X射线（或γ射线）等电磁辐射与物质相互作用及带电粒子与物质的作用机制X射线和γ射线：都是一定能量范围的电磁辐射，又称光子。
光子静止质量为0，不带任何电荷。
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（或基态）的跃迁或粒子的湮灭辐射。
辐射可以分为带电粒子辐射和非带电粒子辐射。
其中带电粒子通过物质时，在物质原子中的电子和原子核发生碰撞进行能量的传递和交换：其中一种主要的作用是带电粒子直接使原子电离或激发。
而非带电粒子则通过次级效应产生次带电粒子使原子电离或激发。
能够直接或间接引起介质原子电离或激发的核辐射通常叫做电离辐射。
带电粒子与物质的相互作用：（1）带电粒子能量损失方式之一—电离损失；（2）带电粒子能量损失方式之二—辐射损失；另外，正电子除以上两类损失外，还会产生正电子湮灭辐射。
快速运动的正电子通过物质除了发生与电子相同的效应外，还会产生0.511Mev的γ湮灭辐射，在防护上还要注意γ射线的防护。
γ射线与物质相互作用有以下几种基本的次级效应：①光电效应：当γ光子通过物质时，与物质原子中束缚电子发生作用，光子把全部能量转移给某个束缚电子，使之发射出去，这种过程叫光电效应；发生光电效应后，原子内层轨道形成空轨道，外层轨道电子很快填充到空轨道，从而释放出特征X射线或俄歇电子。
光电效应发生的几率与入射光子的能量以及介质原子序数有关, 当光子的能量等于或略高于轨道电子的结合能时，发生光电效应的概率最大，光电效应发生的几率随原子序数的增高明显增大。
②康普顿效应：入射γ光子同原子中外层电子发生碰撞，入射光子仅有一部分能量转移给电子，使它脱离原子成为反冲电子；而光子能量减少，变成新光子，叫做散射光子，运动方向发生变化，这一过程称为康普顿效应；康普顿效应发生的几率与光子的能量和介质的密度有关，当g 光子的能量为500～1000keV时，康普顿效应比较明显；介质的密度越高，康普顿效应越明显。
③电子对效应：当一定能量的γ光子进入物质时，γ光子在原子核库仑场作用下会转变为一对正负电子，这一现象称做电子对效应；电子对生成的几率大约与原子序数的平方成正比。
④γ射线的吸收。
γ射线通过物质时，由于光电效应、康普顿效应和电子对生成而损失能量，并逐渐被物质吸收。
物质对γ光子阻挡能力用半值厚度(half value layer)表示，半值厚度即使γ光子活度减弱一半所需要的物质厚度。
半值厚度与入射光子能量和介质密度有关，入射光子能量越低，介质密度越大则半值厚度越小，即物质对射线的阻挡作用越强。
故g射线常用密度大的物质进行防护。
电离作用:当带电粒子（α、ß粒子）通过物质时，和物质原子的核外电子发生静电作用，使电子脱离原子轨道形成一个带负电荷的自由电子，失去核外电子的原子带有正电荷，与自由电子形成一离子对。
这一过程称为电离(ionization) 带电粒子电离能力的大小可用带电粒子在单位路径上形成离子对的数目表示，称为电离密度(ionization density)或比电离。
电离密度与带电粒子的电量、速度以及物质密度有关，带电粒子的电量越大，其与物质原子核外电子发生静电作用越强，电离密度越大；带电粒子的速度越慢，其与核外电子作用的时间越长，电离密度越大。
激发作用:当带电粒子（α、ß粒子）通过物质时，和物质原子的核外电子发生静电作用，使核外电子获得能量，由能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，使整个原子处于能量较高的激发态，称为激发(excitation)。
激发的原子不稳定，退激后可释放出光子或热量。
散射作用:带电粒子与物质的原子核碰撞而改变运动方向和/或能量的过程称为散射(scattering)。
仅运动方向改变而能量不变者称为弹性散射。
运动方向和能量都发生变化者称为非弹性散射。
散射作用强弱与带电粒子的质量有关，带电粒子的质量越大，散射作用越弱，α粒子散射一般不明显，ß粒子散射较为明显。
韧致辐射:带电粒子受到物质原子核电场的作用，运动方向和速度都发生变化，能量减低，多余的能量以X射线的形式辐射出来，称为韧致辐射(bremsstrahlung)。
韧致辐射实际上是一种非弹性散射。
韧致辐射释放的能量与介质的原子序数的平方成正比，与带电粒子的质量成反比，并且随带电粒子的能量增大而增大。
α粒子质量大，一般能量较低，韧致辐射作用非常小，可以忽略。
ß粒子的韧致辐射在空气和水中很小，但在原子序数较大介质中不可忽略，因此，在放射防护中，屏蔽ß射线应使用原子序数较小的物质，例如塑料、有机玻璃、铝等。
湮灭辐射:ß+衰变产生的正电子可在介质中运行一定距离，能量耗尽时和物质中的自由电子结合，两个电子的静止质量（相当于1022keV的能量）转化为两个方向相反、能量各为511keV的g光子而自身消失，叫做湮灭辐射(annihilation radiation)。
吸收作用:带电粒子通过物质时，与物质相互作用, 能量不断损失，当射线能量耗尽后，带电粒子就停留在物质中，射线则不再存在，称为吸收(absorption)。
射线被吸收前在物质中所行经的路程称为射程(range)。
射线的射程与射线的种类、射线能量、介质密度有关, ß射线比α射线射程长。
射线能量越高射程越长，介质密度越大射程越短，对射线吸收作用越强。
四、原子核基础知识原子核物理：是研究原子核(atomic nucleus)的特性、结构及其相互转变的学科。
原子核的核子之间存在着很强的引力，称为核力，核力使原子核中的核子结合在一起，同时，原子核中又存在质子间的静电排斥力等不稳定因素，原子的稳定性由核子之间的核力产生的稳定效应和质子之间的静电排斥力等不稳定效应的相对大小决定,与核子数目及质子与中子的比例有关。
核素：质子数、中子数均相同，并处于同一能量状态的原子，称为一种核素(nuclide)。
核素用表示，X为元素符号、Z为质子数、A为质量数，质量数即质子数与中子数（N）之和。
常简写为AX，如果核素处于激发态，则在右上角加m。
稳定核素：原子核稳定，不会自发衰变的核素称为稳定核素。
放射性核素：原子核处于不稳定状态，需通过核内结构或能级调整才能趋于稳定的核素,称为放射性核素（radionuclide）。
同位素(isotope)：质子数相同，但中子数不同的核素，它们在元素周期表中占据相同的位置。
同质异能素(isomer)：具有相同的质子数和中子数，处于不同核能态的核素互称为同质异能素。
基态的原子和激发态的原子。
核衰变(nuclear decay)：放射性核素由于核内结构或能级调整，自发地释放出一种或一种以上的射线并转化为另一种核素的过程。
核衰变方式：α衰变：释放出a射线的衰变方式称为a衰变(a decay)。
