核物理基础与辐射防护一、核物理基础一) 原子核结构与基本概念原子结构示意图卢瑟福模型中性原子：Z＝核内质子数、核电荷数、原子序数、核外电子数。
物质的性质如元素的化学、物理及光谱特性与核外电子有关。
1. 基态（gound state）：原子核处于最低能量状态。
2. 激发态（excited state）：原子核在核反应、核裂变、核衰变后处于的高能量状态，可表示为A m X，如99m Tc(99m 锝)。
3. 元素(element)：具有相同质子数的同类原子称为一种元素。
化学性质相同，物理性质可以不同。
如碘和磷元素：碘：13153I 12753I 磷：3214P 3114P4. 核素(nuclide)：具有相同质子数和中子数，并处在相同特定能量状态的原子。
123I 12553I 12853I 12753I 13153I53它们属于一种元素、五种核素。
化学性质相同，物理性质不同。
5. 同位素(isotope)：相同质子数，但中子数不同，周期表上位置相同的元素互称同位素。
氢：氕11H 氘21H 氚31H6. 同质异能素(nuclear isomer)：原子的质子、中子、电子数均相同，但处于不同能量状态的核素。
锝：9943Tc （基态）T1/2＝21万年锝：99m43Tc （激发态）T1/2＝6.02 hr m 表示核素处于激发态。
二) 放射性衰变1. 定义1) 稳定性核素：原子核稳定，不会自发衰变的核素，stable nuclide。
2) 放射性核素(不稳定核素)：原子核处于不稳定状态，需要通过核内结构或能级调整才能趋于稳定的核素，radionuclide。
它们能自发地发出某种射线而转变为另一种核素。
3) 放射性衰变(核衰变) ：放射性核素的原子自发地释放出一种或一种以上的射线并转变成另外一种原子的过程, radiation decay。
其衰变类型与方式取决于原子核内的固有特征，与外界环境无关。
2. 放射性衰变类型1) α衰变alpha decay核子总数过多（Z > 82）AX→A-4Z-2Y + 42He + QZ2) β衰变beta decayβ-衰变:富中子核素的中子数过剩——中子转换为质子AX→A Z+1Y +β- + Ue + QZβ+衰变:贫中子(质子过剩)核素——质子数转换为中子AX→A Z-1Y +β+ + Ue + QZ电子俘获electron capture(EC):贫中子核素从核外靠内层的电子轨道俘获一个轨道电子使核内质子转换为中子。
