人类生出发展与核科学.pdf

第一章 原子核与放射性 第一章 原子核与放射性 第一部分 原子与原子结构 物质世界 是由什麽组 成的？ 是什麽把 它们组合在 一起？ 1）“原子”概念的提出 朴素的认识论： 世界万物由水 空气土 火等构成 古希腊时代: 思辩性古代原子论 万物由原子构成,原子是物质世界的共同基础， 不能再分割。 2） 1803道耳顿 化学原子论 原子是保持元素化学性质的基本粒子-科学概念 伦琴发现X射线 1895年，德国物理学家伦琴在探索阴极射线 本性的研究中，意外发现了X射线 —— 它不 仅揭开了 理学革命的序幕，也给医疗保健事 业带来了新的希望。 伦琴因此成为1901年第一个诺贝尔 理学奖 得主 世界上第一张X光照片 世界上第一张X光照片 汤姆逊发现电子 汤姆逊发现电子 电子是在研究阴极射线的 本质过程中得到的，阴极射线 究 是什么？物理学家汤姆逊 设计了一个巧妙的实验装置， 证实了阴极射线是由带负电荷 的粒子组成的，并推算出其质 量和电荷比值。得出来源于各 种不同 质的阴极射线粒子都 是一样的。 指出电子是比原子小得多的粒子，其质量只是 氢离子的千分之一 。汤姆逊认定这种粒子必定是 “建造一切化学元素的物质”，也就是一切化学原 子所共有的组成部分。 汤姆逊的原子结构模型 汤姆逊的原子结构模型 1903年，汤姆逊提出了新的原子构造模型： -10 原子是一个半径大约为10 米的球体，正电荷 均匀地分布于整个球体，电子则稀疏地嵌在球 体中，这是一个类似葡萄干面包的原子模型。 同年，物理学家长冈半太郎认为正负电子不 可能相互渗透，提出了电子均匀地分布在一个 环上，环中心是一个 有大质量的带正电的 球，被他称为“土星型模型”结构。 卢瑟福的原子结构模型 卢瑟福的原子结构模型 1911年，卢瑟福借助于 α粒子散射研究，提出原 子正电荷必定集中在半径 -15 10 米的范围内，而原子 半径却有10－10米，因此原 子里面绝大部分是空虚 的，从而证明长冈半太郎 的“土星型模型”比汤姆 逊的“葡萄干面包模型” 更接近于物理真实。 玻尔的原子模型 ( 普朗克的量子假设 hn ： E -E = hn ！ 1 2 原子结构模型演化示意图 原子结构模型演化示意图 卢瑟福、索迪 元素衰变 卢瑟福、索迪 元素衰变 1902年， 理学家卢瑟福与化 学家索迪合作在对铀、镭、钍等 元素的放射性研究中，提出了放 射性元素的衰变理论：放射性原 子是不稳定的，它们自发性地放 射出射线和能量，而自身衰变成 另一种放射性原子，直至成为一 种稳定的原子为止。这种特性即 放射性。 并提出了“原子能”的概念。 卢瑟福因此获1908年诺贝尔化学奖 卢瑟福、索迪