原子核
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原子核(atomic nucleus)简称“核”。
位于原子的核心部分,由质子和中子两种微粒构成。
而质子又是由两个上夸克和一个下夸克组成,中子又是由两个下夸克和一个上夸克组成。
原子核极小,它的直径在10-⒖M【十的负十五次米】]~10-⒕M【十的负十四次方米】之间,体积只占原子体积的几千亿分之一,在这极小的原子核里却集中了99.96%以上原子的质量。
原子核的密度极大,核密度约为10⒕g/cm⒊【每立方厘米的地方里有十的十四次方克核】,即1cm-⒊的体积如装满原子核,其质量将达到10-⒏t【十的八次方吨,即1亿吨】。
原子核的能量极大。
构成原子核的质子和中子之间存在着巨大的吸引力,能克服质子之间所带正电荷的斥力而结合成原子核,使原子在化学反应中原子核不发生分裂。
当一些原子核发生裂变(原子核分裂为两个或更多的核)或聚变(轻原子核相遇时结合成为重核)时,会释放出巨大的原子核能,即原子能。
例如核能发电。
利用这一性质,方便人们的生活。
整个原子不显电性,是中性。
原子核的分类一、原子核的基本构成原子核由质子和中子组成。
质子带正电,中子不带电。
质子和中子统称为核子。
二、按质子数分类1. 氢核(特殊情况)- 氢核是最简单的原子核,氢原子的原子核只含有1个质子。
氢有三种同位素,分别是氕(只含1个质子)、氘(含1个质子和1个中子)、氚(含1个质子和2个中子)。
2. 其他元素的核- 对于原子序数(质子数)不同的元素,其原子核所含质子数不同。
例如,碳原子的原子核含有6个质子,氧原子的原子核含有8个质子等。
原子序数从1(氢)开始逐渐增大,随着原子序数的增大,原子核内的质子数也相应增加。
三、按稳定性分类1. 稳定原子核- 稳定原子核不会自发地发生衰变。
例如,大多数自然界中存在的轻核(如氦 - 4核,含有2个质子和2个中子)以及部分重核(如铅 - 208核)是稳定的。
这些稳定原子核内部的质子和中子之间存在着一种平衡关系,使得原子核能够长期存在。
2. 放射性原子核- 放射性原子核会自发地发生衰变,放出α粒子(氦核)、β粒子(电子或正电子)、γ射线(高能光子)等。
例如,铀 - 238核会发生一系列衰变,最终转变为铅 - 206核。
放射性原子核的不稳定性是由于其内部质子和中子的比例不合适,或者核内能量状态较高等原因造成的。
四、按核子数分类(质量数分类)1. 轻核- 一般来说,质量数(质子数与中子数之和)较小的原子核称为轻核。
例如,氢核、氦核等。
轻核在核聚变反应中具有重要意义,像太阳内部就不断地发生着氢核聚变成氦核的反应。
2. 重核- 质量数较大的原子核称为重核。
例如,铀核(质量数为238等)、钚核等。
重核在核裂变反应中扮演关键角色,如铀 - 235核在吸收一个中子后会发生裂变,分裂成两个中等质量的原子核,并释放出大量能量。
原子核是什么意思简便
原子核简称"核"。
位于原子的核心部分,由质子和中子两种微粒构成。
而质子又是由两个上夸克和一个下夸克组成,中子又是由两个下夸克和一个上夸克组成。
扩展资料
1912年英国科学家卢瑟福根据α粒子轰击金箔的实验中,绝大多数α粒子仍沿原方向前进,少数α粒子由于撞击到了电子发生较大偏转,个别α粒子偏转超过了90°,有的α粒子由于撞上原子核所以偏转方向甚至接近180°。
该试验事实确认了:原子内含有一个体积小而质量大的带正电的.中心,这就是原子核模型的来历。
裂变释放能量是与原子核中质量-能量的储存方式有关。
从最重的元素一直到铁,能量储存效率基本上是连续变化的,所以,重核能够分裂为较轻核(到铁为止)的任何过程在能量关系上都是有利的。
如果较重元素的核能够分裂并形成较轻的核,就会有能量释放出来。
原子核原子的中心部分原子核是一颗原子的中心部分,它包含着原子的大部分质量。
原子核是由质子和中子组成的,它们紧密地聚集在一起,形成了一个稳定的结构。
1. 原子核的组成原子核由质子和中子组成。
质子带有正电荷,而中子是中性粒子。
在原子核中,质子和中子通过强相互作用力相互紧密地结合在一起。
2. 原子核的质量原子核的质量主要来自于质子和中子的质量之和。
质子的质量约为1.6 x 10^-27千克,中子的质量约为1.7 x 10^-27千克。
因此,原子核的质量通常比电子的质量大得多。
3. 原子核的大小原子核的大小相对于整个原子来说非常小。
通常情况下,原子核的直径约为10^-15米,而整个原子的直径约为10^-10米。
因此,原子核的体积非常小,占据了整个原子体积的极小部分。
4. 原子核的稳定性原子核的稳定性取决于质子和中子之间的相互作用力。
当质子和中子的数量适当时,他们之间的相互作用力足够强大以维持原子核的稳定。
然而,当原子核中的质子或中子数量不平衡时,它可能变得不稳定,从而导致放射性衰变。
5. 原子核的能级结构原子核内部的质子和中子存在不同的能级。
这些能级影响了原子核内部的一些核反应和放射性衰变过程。
通过研究原子核能级结构,科学家可以揭示原子核的物理性质和核反应的机制。
总结:原子核是原子的中心部分,由质子和中子组成。
它的质量大部分来自质子和中子,而且相对于整个原子而言,它的体积非常小。
原子核的稳定性取决于质子和中子之间的相互作用力以及它们的数量。
对原子核的研究有助于我们更好地理解原子的结构和性质。
原子核的结构与组成原子核是原子的核心部分,也是构成原子的基本组成单位。
它由质子和中子组成,分别带有正电荷和无电荷。
在本文中,我将详细探讨原子核的结构、组成以及相关的性质。
一、原子核的结构原子核呈现出一种球形或近似球形的形状,其直径约为10^-15米量级。
由于原子核非常微小,因此其结构的研究需借助于粒子加速器等仪器。
在原子核的结构中,质子和中子分别存在于核内。
质子是具有正电荷的基本粒子,而中子是无电荷的基本粒子。
质子和中子被称为核子,它们组成了原子核的基本成分。
质子和中子的质量非常接近,都大约为1.67x10^-27千克。
然而,质子与中子的电荷相反,质子带正电荷,而中子不带电荷。
由于质子和中子的存在,原子核具有正电荷,并且决定着原子的化学性质。
二、原子核的组成原子核的组成主要由质子和中子构成。
根据元素的不同,质子的个数也不同。
例如,氢原子的原子核只含有一个质子,而氦原子的原子核则含有两个质子。
不同元素的原子核中质子的数量被称为原子序数,通常用字母Z表示。
除质子外,原子核还含有中子。
中子的质量与质子接近,但中子不带电荷。
中子的主要作用是稳定原子核结构以及控制核反应过程。
原子核的质量可以通过质子和中子的质量之和来计算。
质子和中子的质量都可以用原子质量单位(u)来表示。
一个原子质量单位等于质子或中子质量的约等于1/12。
三、原子核的性质1.质量数和同位素:原子核的质量可以由质子和中子的质量之和来计算。
质量数A定义为质子和中子的总数。
具有相同质子数(即相同原子序数Z)但质量数A不同的原子被称为同位素。
同位素具有相似的化学性质,但可能具有不同的物理性质。
2.核密度和核力:由于原子核非常小而质量很大,原子核具有较高的核密度。
核密度是指单位体积内的核子数目。
核子之间通过核力相互作用,核力是一种非常强大的吸引力,维持核子的稳定状态。
3.核衰变:某些原子核具有不稳定性,随着时间的推移会发生放射性衰变。
原子核衰变会产生放射性粒子,如α粒子、β粒子和γ射线。
原子核的组成与性质原子核是构成原子的重要组成部分,它的组成与性质对于理解原子的结构和性质具有重要意义。
本文将从原子核的组成、原子核的性质以及原子核的应用等方面进行探讨。
一、原子核的组成原子核由质子和中子组成,质子带有正电荷,中子不带电荷。
质子和中子统称为核子。
质子和中子的质量相近,都约为1.67×10^-27千克。
质子和中子都存在于原子核内,而电子则绕着原子核运动。
质子和中子的数量决定了原子的元素和同位素。
元素是由具有相同质子数的原子组成的,而同位素则是具有相同质子数但中子数不同的原子。
例如,氢元素的原子核只有一个质子,氦元素的原子核有两个质子和不同数量的中子。
二、原子核的性质1. 质量和体积:原子核的质量集中在原子的体积极小的核区域内。
虽然原子核的质量很小,但它却占据了整个原子的大部分质量。
原子核的体积非常小,约为10^-15米,而整个原子的大小约为10^-10米。
2. 电荷:原子核带有正电荷,这是由其中的质子所决定的。
质子带有正电荷,而中子不带电荷。
原子核的正电荷与电子的负电荷相平衡,使得原子整体呈现电中性。
3. 稳定性:原子核的稳定性取决于质子和中子的数量。
当质子和中子的数量适当时,原子核是稳定的。
然而,当质子或中子的数量过多或过少时,原子核就会变得不稳定,容易发生核反应。
三、原子核的应用1. 核能发电:原子核的裂变和聚变反应可以释放巨大的能量,这种能量被应用于核能发电。
核电站通过核裂变反应来产生高温和高压的蒸汽,进而驱动涡轮发电机产生电能。
2. 放射性同位素的应用:放射性同位素广泛应用于医学、工业和农业等领域。
例如,放射性同位素碘-131被用于治疗甲状腺疾病,放射性同位素铯-137被用于医学诊断和治疗。
3. 核磁共振成像:核磁共振成像(MRI)利用原子核的性质来获取人体内部的结构信息。
通过对原子核的激发和回弛过程进行分析,可以得到高分辨率的图像,用于医学诊断。
4. 核武器:尽管不涉及政治,但是不能忽视原子核在核武器中的应用。
原子核名词解释
1. 原子核:原子的中心部分,由质子和中子组成,负责维持原子的稳定性。
2. 质子:带正电的基本粒子,存在于原子核中,贡献着原子的正电荷。
3. 中子:不带电的基本粒子,存在于原子核中,贡献着原子的质量。
4. 电子:带负电的基本粒子,存在于原子外层电子壳中,负责维持原子的化学性质。
5. 元素:由具有相同原子序数的原子组成的纯粹物质,例如氧气、碳、铁等。
6. 同位素:具有相同原子序数但质量数不同的原子,例如碳-
12和碳-14。
7. 单位:用来计量原子核中粒子数量的标准,例如质子数和中子数。
8. 能级:描述原子核中粒子的能量状态的单位,例如电子能级。
9. 放射性:一种原子核的不稳定性质,会通过放射性衰变释放能量,并转变为另一种元素或同位素。
10. 核反应:因原子核相互作用而引起的变化,例如核聚变和核裂变。
原子核是什么
原子核是原子的组成部分,原子核位于原子的核心部分,由质子和中子两种微粒构成。
而质子又是由两个上夸克和一个下夸克组成,中子又是由两个下夸克和一个上夸克组成。
原子核占了百分之九十九点九六以上原子的质量,与周围围绕的电子组成原子。
原子核极小,它的直径在10到12至10到13公分之间,体积只占原子体积的几千亿分之一,如果将原子比作地球,那么原子核相当于棒球场大小,而核内的夸克及电子只相当于棒球大小。
原子核的密度极大,约为1014克每立方公分,原子核内有核壳层结构,称为幻核。
原子核物理简介原子核物理是研究原子核的性质、结构和相互作用的科学领域。
原子核是构成原子的中心部分,由质子和中子组成。
在一颗原子核中,质子和中子通过强相互作用相互吸引,形成核力使得核稳定。
原子核物理涉及核衰变、核反应、核聚变、核裂变等现象的研究。
本文将介绍原子核的基本结构、核力的作用机制、核反应的分类以及相关实验研究成果。
原子核结构原子核由质子和中子组成,质子带正电荷,中子不带电荷。
质子数量决定了元素的化学性质,中子数量影响原子核的稳定性。
原子核的大小通常在微米或亚微米级别,密度极高。
原子核的尺寸与质子和中子的结合能有关,经过研究发现原子核的密度不均匀,存在着核壳结构。
核力的作用核力是一种很强的作用力,使得质子和中子在原子核内形成稳定的结构。
核力是一种短程的强相互作用力,作用范围在核内非常短,只有几个费米米。
核力分为强核力和弱核力,强核力主要维持核的结构,弱核力主要参与核衰变等过程。
核力的作用机制一直是原子核物理研究的重要课题之一。
核反应核反应是指原子核发生变化的过程,包括核衰变、核聚变和核裂变等现象。
核反应通常伴随着能量释放或吸收,是核能产生及利用的基础。
核反应可以分为放射性衰变、中子俘获、核裂变和核聚变等不同类型。
核反应的研究对于了解核能的产生、核武器的制造以及医学上的放射性治疗都具有重要意义。
实验研究原子核物理的研究需要借助各种实验手段。
核子加速器是探测原子核结构和性质的重要工具,粒子探测器可以用来探测核反应中产生的粒子。
X射线衍射、中微子探测等技术也被广泛应用于原子核物理研究中。
实验研究成果不仅可以验证理论模型,还能够发现新的物理现象和规律。
结论原子核物理作为研究原子核结构和相互作用的领域,对于核能产生、核武器制造、医学应用等领域都具有重要意义。
通过对核反应、核力的研究,人们能够更深入地了解原子核的奥秘,为人类社会的发展做出贡献。
随着科学技术的不断发展,原子核物理领域的研究将会有更多新的突破和发展。
光的本性一、选择题(每小题6分,共96分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。
全选对得6分,选不全得3分,错选或不选得0分。
)1.用单色光做双缝干涉实验时,下述说法中正确的是()A.相邻干涉条纹之间的距离相等B.中央明条纹宽度是两边条纹宽度的2倍C.若屏与双缝之间距离减小,则屏上条纹间的距离增大D.在实验装置不变的情况下,红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距2.若声波和光波都从空气进入水中,则()A.它们的波速都变小,频率都不变,波长都变短B.它们的波速都变大,频率都不变,波长都变长C.声波的波速变大,波长变长;光波的波速变小,波长变短D.声波的波速不变,波长不变;光波的波速变小,频率变小3.下面是四种与光有关的事实,其中与光的干涉有关的是()A.用光导纤维传播信号B.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度C.一束白光通过三棱镜形成彩色光带D.水面上的油膜呈现彩色4.据报道:2008年北京奥运会,光纤通信网将覆盖所有奥运场馆,为各项比赛提供安全可靠的通信服务,光纤通信利用光的全反射将大量信息高速传输,若采用的光导纤维是由内芯和包层介质组成,下列说中正确的是()A.内芯和包层折射率相同,折射率都大B.内芯和包层折射率相同,折射率都小C.内芯和包层折射率不同,包层折射率较大D.内芯和包层折射率不同,包层折射率较小5.下列说法中不正确的是()A.用紫光做双缝干涉实验的干涉条纹间距比用红光的大B.电磁波的波长越长,其衍射现象越明显C.从竖立肥皂膜上看到的彩色条纹是从膜的前后表面反射的光相干涉的结果D.光的偏振现象使人们认识到光是一种横波6.入射光照射到某金属表面上发生光电效应,若入射光的强度减弱,频率保持不变,则()A.从光照至金属表面发射出光子之间的时间间隔将明显增加B.逸出的光电子的最大初动能将减小C.单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D.有可能不发生光电效应7.沙尘暴是由于土地沙化引起的一种恶劣的气象现象,发生沙尘暴时能见度只有十几米,天空变黄发暗,这是由于这种情况下 ( )A .只有波长较短的一部分光才能到达地面B .只有波长较长的一部分光才能到达地面C .只有频率较大的一部分光才能到达地面D .只有能量较大的光子才能到达地面 8.下列关于光电效应的说法中正确的是 ( )A .光电子的最大初动能与照射光的频率成正比B .光电效应说明了光具有波粒二象性C .某金属的逸出功是W ,则金属的极率 Whν=D .发生了光电效应的物体将带上负电 9.频率为ν的光照射某金属材料时,产生的光电子的最大初动能为E km ,若改用频率为2ν的光照射同一金属材料,则光电子的最大初动能是 ( )A .2E kmB .E km -h νC .E km +h νD .E km +2h ν10.如图1所示,两束单色光以不同的入射角从空气射入玻璃中,若折射角相同,则下列说法中不正确的是 ( )A .若两种单色光从玻璃射入空气,则单色光Ⅱ发生全反射的临界角较小B .若两种单色光分别通过相同的障碍物,则单色光Ⅱ发生的衍射现象比单色光Ⅰ的明显C .两种单色光相比,单色光Ⅱ的光子能量较小D .用两种单色光分别照射某种金属,若用单色光Ⅱ照射恰好能发生光电效应,则用单色光Ⅰ照射时一定也能发生光电效应11.如图2所示,两束相同的平行单色光a 、b 照射到一块矩形玻璃砖的上表面,发生折射后分别射到PQ 和NQ 界面上,下列说法中正确的是( )A .两束折射光都能在界面上发生全反射B .两束折射光都不会在界面上发生全反射C .折射光d 可能发生全反射D .折射光c 可能发生全反射12.下列说法中正确的是 ( ) A .在真空中红光的波长比紫光的小 B .玻璃对红光的折射率比对紫光的大C .在玻璃中红光的传播速度比紫光的大D .红光光子的能量比紫光光子的能量大13.已知一束可见光a 是由m 、n 、p 三种单色光组成的,检测发现三种单色光中,n 、p 两种色光的频率都大于m 色光;n 色光能使某金属发生光电效应,而p 色光不能使该金属发生光电效应,那么光束a 通过三棱镜的情况是 ( )空气 玻璃Ⅰ Ⅱ 图 1abc dM PQN 图 2ap m a n p a n m a p n14.下列说法中正确的是()A.光的干涉和衍射现象说明光具有波动性B.光的频率越大,波长越长C.光的波长越长,光子的能量越大D.光在真空中的传播速度为3.0×108m/s15.下列有关光现象的说法中正确的是()A.在太阳光的照射下,水面上油膜出现彩色花纹是光的色散现象B.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为黄光,则条纹间距变窄C.光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率大D.用某单色光照射某金属表面时,没有发生光电效应,若用多束同样的单色光同时照射该表面,就有可能发生光电效应16.太阳的连续光谱中有许多暗线,它们对应着某些元素的特征谱线,产生这些谱线是由于()A.太阳表面大气层中缺少相应的元素B.太阳内部缺少相应的元素C.太阳表面大气层中存在着相应的元素D.太阳内部存在着相应的元素原子物理一、选择题(每小题6分,共66分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。
全选对得6分,选不全得3分,错选或不选得0分。
)1.本题中用大写字母代表原子核,E 经α衰变成为F ,再经β衰变成为G ,再经α衰变成为H ,上述系列衰变可记为:E F G H αβα−−→−−→−−→另一系列衰变为:P Q R S ββα−−→−−→−−→ 已知P 是F 的同位素,则( )A .Q 是G 的同位素,R 是H 的同位素B .R 是E 的同位素,S 是F 的同位素C .R 是G 的同位素,S 是H 的同位素D .Q 是E 的同位素,R 是F 的同位素 2.钍核23290Th 经过6次α衰变和4次β衰变后变成铅核,则( )A .铅核的符号为20882Pb ,它比23290Th 少8个中子B .铅核的符号为20478Pb ,它比23290Th 少16个中子 C .铅核的符号为20882Pb ,它比23290Th 少16个中子 D .铅核的符号为20478Pb ,它比23290Th 少12个中子3.若用x 代表一个中性原子的核外电子数,y 代表此原子的核内质子数,z 代表此原子的原子核内的中子数,则对23490Th 的原子来说( )A. x=90 y=90 z=234B. x=90 y=90 z=144C. x=144 y=144 z=90D. x=234 y=234 z=3244.如图右所示,图中P 为放在匀强电场中的天然放射源,其放出的射线在电场的作用下分成a 、b 、c 三束,以下判断正确的是( ) A .a 为α射线、b 为β射线 B .a 为α射线、b 为γ射线 C .b 为γ射线、c 为α射线 D .b 为α射线、c 为γ射线5.下列说法中正确的是( ) A .α射线与γ射线都是电磁波B .β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流+ - a b c PC .用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期D .原子核经过衰变生成新核,新核的质量总等于原核的质量 6、在核反应方程:234112H H He X +−−→+中用c 表示光速,则( )A .X 是质子,核反应放出的能量等于质子质量乘c 2B .X 是中子,核反应放出的能量等于中子质量乘c 2C .X 是质子,核反应放出的能量等于氘核与氚核的质量和减去氦核与质子的质量和,再乘以c 2D .X 是质子,核反应放出的能量等于氘核与氚核的质量和减去氦核与中子的质量和,再乘以c 2 7.在下列四个方程中,x 1、x 2、x 3和x 4各代表某种粒子,以下判断正确的是 ( ) ① 235195138920385413U n Sr Xe x +−−→++ ② 2311220H x He n +−−→+③23823492903U Th x −−→+ ④ 24227124134Mg He Al x +−−→+ A .x 1是质子 B .x 2是质子 C .x 3是α粒子 D .x 4是氘核8.关于α、β、γ三种射线,下列说法中正确的是 ( )A .α射线的原子核自发放射出的氦核,它的穿透能力最强B .β射线是原子核外电子电离形成的电子流,它具有中等强度的穿透能力C .γ射线一般伴随着α或β射线产生,它的穿透能力最强D .γ射线是电磁波,它的穿透能力最弱9.目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u 夸克和d 夸克的两类夸克组成,u 夸克带电荷量为23e ,d 夸克带电荷量为13e -,e 为基元电荷,下列论断可能正确的是( )A .质子由1个u 夸克和1个d 夸克组成,中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成B .质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成,中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成C .质子由1个u 夸克和2个d 夸克组成,中子由2个u 夸克和1个d 夸克组成D .质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成,中子由1个u 夸克和1个d 夸克组成 10.铀裂变的产物之一氪90(9036Kr )是不稳定的,它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90(9040Zr )这些衰变是( ) A .1次α衰变,6次β衰变 B .4次β衰变C .2次α衰变D .2次α衰变,2次β衰变 11、氘核(21H )和氚核(31H )聚合成氦核(42He )的核反应方程为:23411120H H He n +−−→+,设氘核的质量为m 1,氚核的质量为m 2,氦核的质量为m 3,中子的质量为m 4,则反应过程中释放的能量为 ( )A .(m 1+m 2-m 3)c 2B .(m 1+m 2-m 4)c 2 C.(m 1+m 2-m 3-m 4)c 2 D.(m 3+m 4-m 1-m 2)c 2 二、计算题(每小题17分,共34分) 12.一个94Be 和一个α粒子结合成为一个126C ,并放出5.6MeV 的能量,若94Be 和α共有130g ,且刚好完全反应,求:(1)共放出多少能量?(2)反应中总质量亏损为多少克?Li)发生核反应,生成氚核和α粒子,并放出4.8MeV的能量,则:13.用中子轰击锂核(63(1)写出核反应方程:(2)求出质量亏损:(3)若中子与锂核是以等值反向的动量相碰,则氚和α粒子的动能之比是多少?(4)α粒子的动能为多大?。