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什么是原子核物理

原子核物理学

原子核是比原子更深一个层次的物质结构。原子核物理学是研究原子核的性质,它的内部结构、内部运动、内部激发状态、衰变过程、裂变过程以及它们之间的反应过程的学科。

在原子核被发现以后,曾经以为原子核是由质子和电子组成的。1932年,英国科学家查德威克发现了中子,这才使人们认识到原子核可能具有更复杂的结构。

质子和中子统称为核子,中子不带电,质子带正电荷,因此质子间存在着静电排斥力。万有引力虽然使各核子相互吸引,但在两个质子之间的静电排斥力比它们之间的万有引力要大万亿亿倍以上。所以,一定存在第三种基本相互作用——强相互作用力。人们将核子结合成为原子核的力称为核力,核力来源于强相互作用。从原子核的大小以及核子和核子碰撞时的截面估计,核力的有效作用距离力程约为一千万亿分之一米。

原子核主要由强相互作用将核子结合而成,当原子核的结构发生变化或原子核之间发生反应时,要吸收或放出很大的能量。一些很重的原子核(如铀原子核)在吸收一个中子以后,会裂变成为两个较轻的原子核,同时放出二十到三十中子和很大的能量。两个很轻的原子核也能熔合成为一个较重的原子核,同时放出巨大的能量。这种原子核熔合过程叫作聚变。

粒子加速器的发明和裂变反应堆的建成,使人们能够获得大量能量较高的质子、电子、光子、原子核和大量中子。可以用来轰击原子核,系统地开展关于原子核的性质及其运动、转化和相互作用过程的研究。

高能物理研究发现,核子还有内部结构。原子核结构是一个比原子结构更为复杂的研究领域,目前,已有的关于原子核结构,原子核反应和衰变的理论都是模型理论,其中一部分相当成功地反映了原子核的客观规律。

一公斤铀裂变时所释放的能量,相当于约两万吨TNT炸药爆炸时所释放的能量,一公斤重氢原子核聚变所释放的能量还要大几倍。轻原子核聚变为较重的原子核并释放能量的过程,就是太阳几十亿年来的能量来源,也是热核爆炸的能量来源。如果能使重氢的聚变反应有控制地进行,那么能源问题就将得到较彻底的解决。由于放射性同位素所放出的射线能产生各种物理效应、化学效应和生物效应,因此放射性同位素在工业、农业、医学和科学研究中有广泛的应用。

延伸阅读

原子核物理学的主要研究对象是

核物理学主要硑究对像是原子核

1,研究原子核的衰变:探索衰变规律,硏究衰变过程放射出的射线的本质及其应用。

2,硏究原子核的人工转变,取得了重大成果①,了解了原子核的组成:由质子和中子组成。②,发现用人工的方法可以制造放射性同位素。

3,研究核反应中放出的能量及其应用。

原子核物理中h代表啥

原子核物理中h代表普朗克常数。

普朗克常数记为h,用以描述量子大小。在量子力学中占有重要的角色,马克斯·普朗克在1900年研究物体热辐射的规律时发现,只有假定电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一份一份地进行的,计算的结果才能和试验结果是相符。这样的一份能量叫做能量子,每一份能量子等于hν,ν为辐射电磁波的频率,h为一常量,叫为普朗克常数。在不确定性原理中 普朗克常数有重大地位,粒子位置的不确定性×粒子速度的不确定性×粒子质量≥普朗克常数

千克的定义由普朗克常数决定,其原理是将移动质量1千克物体所需机械力换算成可用普朗克常数表达的电磁力,再通过质能转换公式算出质量。

高中物理原子核知识口诀

1.原子核,中央站,电子分层围它转;向外跃迁为激发,辐射光子向内迁;光子能量hn,能级差值来计算。

2.原子核,能改变,αβ两衰变。Α粒是氦核,电子流是β射线。γ光子不单有,伴随衰变而出现。铀核分开是裂变,中子撞击是条件。裂变可造原子弹,还可用它来发电。轻核聚合是聚变,温度极高是条件。变可以造氢弹,还是太阳能量源;和平利用前景好,可惜至今未实现。

从物理学的角度来看原子核又称为

从物理学的角度说原子弹应该称为铀矿石。

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10-15m~10^-14m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。

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