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原子核
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'''原子核'''
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10m~10m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10^17kg/m，即1m的体积如装满原子核，其质量将达到10^14t，即1百万亿吨。
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。
=='''原子核简介'''==
原子核是原子的中心部分，由质子和中子组成。原子的质量几乎全部集中在原子核中。各种元素的原子核中所含的质子和中子数都不相同。原子核有的稳定，有的不稳定，不稳定的原子核能放出射线，并衰变成另一种元素的原子核。
原子核极小，体积只占原子体积的几千亿分之一，但原子核的密度却极大，在极小的原子核里却集中了99.96%以上原子的质量。而且原子核的能量极大，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或聚变时，会释放出巨大的原子核能，即原子能。
迄今为止，已发现的稳定原子核265种，60种天然放射性核，人工合成有2400种核，然而在核素图上，由中子滴落线、质子滴落线及自裂变半衰期大于1μs的限制边界内所包围的核素应有8000余种，这表明有一大半核尚未被人们认识。根据目前的情况，考虑到可能的生成与鉴别方法，估计还可能被生成或鉴别600种左右的新核素，它们是世界各地有关实验室不惜耗费重金搜索的目标。<ref>[https://www.idongde.com/c/41aB40D148182524.shtml 原子核是什么],懂得网</ref>
=='''原子核的发现'''==
原子核由质子和中子组成的原子的中心部分。
实验测到的原子核的质量都接近于氢原子核质量的整数倍。1919年，卢瑟福通过反应发现了一种粒子，它带一个单位正电荷的电量，其质量与氢原子核质量相等，这种粒子被称为质子。同时，用快速α粒子轰击其他元素的原子核时也能产生这种粒子。这个发现说明了原子核内是包含质子的。
但是原子核一般不能只由质子组成。就拿最简单的氘原子核来说.它的电荷等于质子电荷，但质量却为质子的两倍。原子核中还应包含什么成分呢?直到1932年查德威克(Chadwick)发现了中子。人们才搞清了核的基本组成。原子核是由质子与中子组成的。
1930年，玻特(W.Bothe)等人利用反应即用α粒子轰击锂、铍等轻元素时.发现一种贯穿力较强的辐射，它能穿过厚的铅板被计数管记录下来。同年，约里奥·居里夫妇重复实验.用钋α源照射铍靶，并用所放出的那种穿透性强的“射线”去轰击石蜡。遗憾的是，玻特和约里奥·居里夫妇都把这种辐射看成γ射线。实际上，根据康普顿散射计算得到的γ射线能量与通过吸收法测得的此“射线”能量相矛盾。可以说，他们走到一个重大发现的边缘，但没有想到“中子”的可能。
中子的发现是核物理发展史上一个重要的里程碑。中子的发现不但说明原子核由质子和中子组成，更重要的是.人们找到了极好的轰击和分裂原子核的炮弹，开始了一系列重要的核反应研究。大大推动了原子核物理的发展。
不同的原子核所含有的质子和中子数目不同。中子和质子统称为核子，它们的质量差不多相等，但中子不带电，质子带正电.其电量为Ze。因此，电荷数为Z的原子核含有Z个质子。原子核所含有的中子数用N表示，则原子核的质量数A=Z+N。具有一定Z，A的原子核称为核素。
随着实验手段的发展，更高性能的中高能重离子加速器、高能加速器等的投入使用。人们发现核内成分除了质子、中子外还存在非核子自由度。这些非核子自由度包括介子和夸克。<ref>[http://www.yiqi.com/citiao/nucleus.html 原子核],仪器网</ref>
=='''原子核的大小'''==
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。原子核的密度极大，核密度约为1017kg/m3，即1m3的体积如装满原子核，其质量将达到1014t，即1百万亿吨。
原子核是由质子和中子组成的。不同核素的原子核可以用三个数来表征，质量数A，质子数Z，和中子数N。质量数等于质子数加中子数。
原子核的大小可以通过阿尔法粒子散射，高能质子散射，电子，中子散射等实验测量。散射实验表明原子核比原子的尺寸要小得多，只有飞米(fm)量级。即比原子的尺寸要小几万分之一。随着A的增大，原子核的半径将越来越大。对氢原子核来说，其直径为约1.75fm，对比较重的原子核，比如铀，则可达到15fm。大小差了一个数量级。<ref>[http://www.yiqi.com/citiao/nucleus.html 原子核],仪器网</ref>
=='''性能介绍'''==
===原子核衰变===
原子核衰变也叫核衰变，是原子核自发射出某种粒子而变为另一种核的过程。认识原子核的重要途径之一。原子核衰变的类型有α衰变、β衰变和γ衰变三种，分别放出α射线、β射线和γ射线。
1、α衰变
放射性核素放射出α粒子后变成另一种核素。子核的电荷数比母核减少2，质量数比母核减少4。α粒子的特点是电离能力强，射程短，穿透能力较弱。
2、β衰变：
β衰变又分β-衰变、β+衰变和轨道电子俘获三种方式。
①β-衰变：放射出β-粒子(高速电子)的衰变。一般地，中子相对丰富的放射性核素常发生β-衰变。这可看作是母核中的一个中子转变成一个质子的过程。
②β+衰变：放射出β+粒子(正电子)的衰变。一般地，中子相对缺乏的放射性核素常发生β+衰变。这可看作是母核中的一个质子转变成一个中子的过程。<ref>[http://www.yiqi.com/citiao/nucleus.html 原子核],仪器网</ref>
③轨道电子俘获：原子核俘获一个K层或L层电子而衰变成核电荷数减少1，质量数不变的另一种原子核。由于K层最靠近核，所以K俘获最易发生。在K俘获发生时，必有外层电子去填补内层上的空位，并放射出具有子体特征的标识X射线。这一能量也可能传递给更外层电子，使它成为自由电子发射出去，这个电子称作“俄歇电子”。
3、γ衰变
处于激发态的核，通过放射出γ射线而跃迁到基态或较低能态的现象。γ射线的穿透力很强。γ射线在医学核物理技术等应用领域占有重要地位。
===原子核裂变===
原子核裂变也叫核裂变，是指由重的原子核(主要是指铀核或钚核)分裂成两个或多个质量较小的原子的一种核反应形式。
铀-235和铀-238是两种主要的铀同位素，在自然界，主要以铀-238的形式存在，大概占99.3%，而铀-235只占0.7%。尽管铀-235含量很低，但却是主要的核燃料。因此，我们在核电利用之前，需要经过浓缩过程，使氧化铀的含量处于3%~6%,最好处于5%水平。进一步浓缩，就可用于制造原子弹。
铀-235在一个中子的轰击下产生铯-137和铷-96两个碎片，也可能产生碘-131和钇-102，这个过程叫做“原子核裂变”，同时释放出能量。1 千克的铀-235完全裂变可释放4.1×1011焦耳的能量。
除了铀-235，可用于大规模核能利用的核素还有钚-239和铀-233，不过，这两种皆属于人造核素，产生于反应堆。铀-238在反应堆里面经过几次裂变，会变成钚-239。钚-239可能存在两种用途：用作核燃料或作为原子弹基本材料。令人格外担心的是，钚-239不仅是放射性物质，本身还具有化学毒性，而且半衰期以万年计，清除难度非常高。
日本东京电力公司曾计划在柏崎-刈羽核电厂试用MOX技术，即组合使用钚-239和铀-235，据说这样可以大大提高反应堆的功率。后因2007年的地震而于2010年10月改在福岛第一核电站3号机组进行试验。<ref>[http://www.yiqi.com/citiao/nucleus.html 原子核],仪器网</ref>
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10m~10m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10^17kg/m，即1m的体积如装满原子核，其质量将达到10^14t，即1百万亿吨。
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。
=='''原子核简介'''==
原子核是原子的中心部分，由质子和中子组成。原子的质量几乎全部集中在原子核中。各种元素的原子核中所含的质子和中子数都不相同。原子核有的稳定，有的不稳定，不稳定的原子核能放出射线，并衰变成另一种元素的原子核。
原子核极小，体积只占原子体积的几千亿分之一，但原子核的密度却极大，在极小的原子核里却集中了99.96%以上原子的质量。而且原子核的能量极大，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或聚变时，会释放出巨大的原子核能，即原子能。
迄今为止，已发现的稳定原子核265种，60种天然放射性核，人工合成有2400种核，然而在核素图上，由中子滴落线、质子滴落线及自裂变半衰期大于1μs的限制边界内所包围的核素应有8000余种，这表明有一大半核尚未被人们认识。根据目前的情况，考虑到可能的生成与鉴别方法，估计还可能被生成或鉴别600种左右的新核素，它们是世界各地有关实验室不惜耗费重金搜索的目标。<ref>[https://www.idongde.com/c/41aB40D148182524.shtml 原子核是什么],懂得网</ref>
=='''原子核的发现'''==
原子核由质子和中子组成的原子的中心部分。
实验测到的原子核的质量都接近于氢原子核质量的整数倍。1919年，卢瑟福通过反应发现了一种粒子，它带一个单位正电荷的电量，其质量与氢原子核质量相等，这种粒子被称为质子。同时，用快速α粒子轰击其他元素的原子核时也能产生这种粒子。这个发现说明了原子核内是包含质子的。
但是原子核一般不能只由质子组成。就拿最简单的氘原子核来说.它的电荷等于质子电荷，但质量却为质子的两倍。原子核中还应包含什么成分呢?直到1932年查德威克(Chadwick)发现了中子。人们才搞清了核的基本组成。原子核是由质子与中子组成的。
1930年，玻特(W.Bothe)等人利用反应即用α粒子轰击锂、铍等轻元素时.发现一种贯穿力较强的辐射，它能穿过厚的铅板被计数管记录下来。同年，约里奥·居里夫妇重复实验.用钋α源照射铍靶，并用所放出的那种穿透性强的“射线”去轰击石蜡。遗憾的是，玻特和约里奥·居里夫妇都把这种辐射看成γ射线。实际上，根据康普顿散射计算得到的γ射线能量与通过吸收法测得的此“射线”能量相矛盾。可以说，他们走到一个重大发现的边缘，但没有想到“中子”的可能。
中子的发现是核物理发展史上一个重要的里程碑。中子的发现不但说明原子核由质子和中子组成，更重要的是.人们找到了极好的轰击和分裂原子核的炮弹，开始了一系列重要的核反应研究。大大推动了原子核物理的发展。
不同的原子核所含有的质子和中子数目不同。中子和质子统称为核子，它们的质量差不多相等，但中子不带电，质子带正电.其电量为Ze。因此，电荷数为Z的原子核含有Z个质子。原子核所含有的中子数用N表示，则原子核的质量数A=Z+N。具有一定Z，A的原子核称为核素。
随着实验手段的发展，更高性能的中高能重离子加速器、高能加速器等的投入使用。人们发现核内成分除了质子、中子外还存在非核子自由度。这些非核子自由度包括介子和夸克。<ref>[http://www.yiqi.com/citiao/nucleus.html 原子核],仪器网</ref>
=='''原子核的大小'''==
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。原子核的密度极大，核密度约为1017kg/m3，即1m3的体积如装满原子核，其质量将达到1014t，即1百万亿吨。
原子核是由质子和中子组成的。不同核素的原子核可以用三个数来表征，质量数A，质子数Z，和中子数N。质量数等于质子数加中子数。
原子核的大小可以通过阿尔法粒子散射，高能质子散射，电子，中子散射等实验测量。散射实验表明原子核比原子的尺寸要小得多，只有飞米(fm)量级。即比原子的尺寸要小几万分之一。随着A的增大，原子核的半径将越来越大。对氢原子核来说，其直径为约1.75fm，对比较重的原子核，比如铀，则可达到15fm。大小差了一个数量级。<ref>[http://www.yiqi.com/citiao/nucleus.html 原子核],仪器网</ref>
=='''性能介绍'''==
===原子核衰变===
原子核衰变也叫核衰变，是原子核自发射出某种粒子而变为另一种核的过程。认识原子核的重要途径之一。原子核衰变的类型有α衰变、β衰变和γ衰变三种，分别放出α射线、β射线和γ射线。
1、α衰变
放射性核素放射出α粒子后变成另一种核素。子核的电荷数比母核减少2，质量数比母核减少4。α粒子的特点是电离能力强，射程短，穿透能力较弱。
2、β衰变：
β衰变又分β-衰变、β+衰变和轨道电子俘获三种方式。
①β-衰变：放射出β-粒子(高速电子)的衰变。一般地，中子相对丰富的放射性核素常发生β-衰变。这可看作是母核中的一个中子转变成一个质子的过程。
②β+衰变：放射出β+粒子(正电子)的衰变。一般地，中子相对缺乏的放射性核素常发生β+衰变。这可看作是母核中的一个质子转变成一个中子的过程。<ref>[http://www.yiqi.com/citiao/nucleus.html 原子核],仪器网</ref>
③轨道电子俘获：原子核俘获一个K层或L层电子而衰变成核电荷数减少1，质量数不变的另一种原子核。由于K层最靠近核，所以K俘获最易发生。在K俘获发生时，必有外层电子去填补内层上的空位，并放射出具有子体特征的标识X射线。这一能量也可能传递给更外层电子，使它成为自由电子发射出去，这个电子称作“俄歇电子”。
3、γ衰变
处于激发态的核，通过放射出γ射线而跃迁到基态或较低能态的现象。γ射线的穿透力很强。γ射线在医学核物理技术等应用领域占有重要地位。
===原子核裂变===
原子核裂变也叫核裂变，是指由重的原子核(主要是指铀核或钚核)分裂成两个或多个质量较小的原子的一种核反应形式。
铀-235和铀-238是两种主要的铀同位素，在自然界，主要以铀-238的形式存在，大概占99.3%，而铀-235只占0.7%。尽管铀-235含量很低，但却是主要的核燃料。因此，我们在核电利用之前，需要经过浓缩过程，使氧化铀的含量处于3%~6%,最好处于5%水平。进一步浓缩，就可用于制造原子弹。
铀-235在一个中子的轰击下产生铯-137和铷-96两个碎片，也可能产生碘-131和钇-102，这个过程叫做“原子核裂变”，同时释放出能量。1 千克的铀-235完全裂变可释放4.1×1011焦耳的能量。
除了铀-235，可用于大规模核能利用的核素还有钚-239和铀-233，不过，这两种皆属于人造核素，产生于反应堆。铀-238在反应堆里面经过几次裂变，会变成钚-239。钚-239可能存在两种用途：用作核燃料或作为原子弹基本材料。令人格外担心的是，钚-239不仅是放射性物质，本身还具有化学毒性，而且半衰期以万年计，清除难度非常高。
日本东京电力公司曾计划在柏崎-刈羽核电厂试用MOX技术，即组合使用钚-239和铀-235，据说这样可以大大提高反应堆的功率。后因2007年的地震而于2010年10月改在福岛第一核电站3号机组进行试验。<ref>[http://www.yiqi.com/citiao/nucleus.html 原子核],仪器网</ref>