原子核结构

3.1原子核结构一、原子核的人工转变－－质子的发现1919年卢瑟福完成了用α粒子轰击氮原子核的人工核实验，实验装置示意如图。ＴＴＣＡＦＳＭＡ：放射性物质Ｃ：容器Ｔ：阀门Ｆ：铝箔Ｓ：荧光屏Ｍ：显微镜ＭＴＴＣＡＦＳ实验步骤及结果：１.适当选择铝箔的厚度，使荧光屏恰好不出现闪光2.然后充入氮气3.充入氮气后，荧光屏出现了闪光氮气Ｎ２从实验结果可知，充入氮气后产生了穿透能力比α粒子更强的新的粒子，这种粒子可以穿透铝箔，打在荧光屏上，出现了闪光。后来，将这种粒子引入电场、磁场测定它的电量和质量，确定了它就是氢原子核，又称为质子。物理学中用符号或表示质子。上述实验中的质子从何而来？卢瑟福设想实验中出现的质子是α粒子击中氮原子核，发生核反应产生的。P11H11布拉凯特实验证实发生了核反应•在云室中可以观察粒子的径迹。•英国的物理学家布拉凯特在云室中做了α粒子轰击氮核的实验，拍摄了两万多张云室照片，终于从４０万条α粒子径迹的照片中，发现有八条产生了分叉。•分析径迹的情况可以确定，分叉后的细长径迹是质子的径迹，短而粗的径迹是产生的新核的径迹，碰撞后α粒子的径迹不再出现。上述实验以及后来用α粒子轰击氟、钠、铝等元素的原子核都发生了类似的反应，并且都产生了质子。这些实验表明，由于从不同元素的原子核中都能打出质子来，因此质子应该是原子核的组成部分。原子核只由质子组成吗？质量数电荷数钙Ｃａ汞Ｈｇ４０２０２００８０想一想由于原子核的质量大体上是质子质量的整数倍，如果原子核只由质子组成，则原子核的质量数应该与质子数相等，因而也与原子核的核电荷数相等。但任意考察两种元素（下表），就知它们的核质量数与核电荷数不等。原子核只由质子组成的设想能够成立吗？原子核示意图在上一世纪的二十年代，卢瑟福依据原子核的电荷数与质量数的差别，预见到原子核中应该存在质量与质子相等的、不带电的粒子，卢瑟福称其为中子。直到上一世纪的三十年代，另一个人工核反应，即用放射性元素钋发出的α射线轰击铍，证实了中子的存在。二、中子的发现钋Ｐo铍Ｂｅ石蜡不可见粒子不可见粒子不可见粒子质子质子质子α粒子α粒子轰击铍产生的不可见粒子是什么？钋铍Ｂｅ石蜡不可见粒子不可见粒子不可见粒子质子质子质子α对实验结果的猜想和思考钋铍Ｂｅ石蜡不可见粒子不可见粒子不可见粒子质子质子质子α查德威克对实验结果的分析查德威克用碰撞中的动量守恒和能量守恒分析得到不可见粒子是质量与质子几乎相等的、不带电的粒子，它正是卢瑟福预见的中子。中子的质量数与质子的相等，都是1，中子不带电，其电荷数为零。物理学中用符号表示中子。α射线粒子轰击铍的核反应方程是：n10CnHeBe126104294三、原子核的组成质子和中子统称为原子核原子核的电荷数=质子数原子核的质量数=质子数+中子数具有相同的质子数和不同的中子数的原子互称如:H11H21H31(氕)(氘)(氚)质子H11中子n10从放射性元素的原子核中释放出来的α射线就是两个质子和两个中子结合在一起放出的三、原子核的组成原子核是由质子和中子组成的1、核子：质子和中子统称2、原子核的质量：核内包含的质子和中子的质量之和3、质量数：核内质子数和中子数之和4、原子核的表示：其中：X表示元素符号，Z表示核电荷数（质子数）A表示质量数。XAZ5、同位素：相同质子数，不同中子数的原子互称同位素四、核反应HONHe11178147423、发现质子核反应4、发现中子核反应nCBeHe1012594425、核反应两个守恒：质量数守恒核电荷数（质子数）守恒1、核反应：原子核中其他粒子的轰击下产生新原子核的过程2、核反应方程：用原子核符号描述核反应过程的式子。小结４.原子核由质子和中子（统称为核子）组成HOHeN1117842147nCHeBe101264294１.原子核的人工转变（用人工的办法使原子核发生转变）２.粒子轰击氮的核实验（发现质子的核反应）３.α粒子轰击铍的核实验（发现中子的核反应）