当前课程知识点:核辐射物理及探测学 > 第一章 原子核的基本性质 > 1.3 原子核的大小与稳定性规律 > 1.3.4 核势垒
下面我们来看一看核势垒
所谓核势垒
指的是两个原子核之间的关系
这个图展示了一个入射粒子
射向另外一个靶核的情况
这里面红色的这个原子核
是入射的粒子
或者入射原子核
黄色的是靶核
刚开始入射粒子距离靶核比较远
我们知道核力是短程力
库仑力是长程力
因此此时只有库仑力在发挥作用
入射粒子的靶核都带正电荷
所以它们是排斥力
随着距离的减小
库仑排斥力的增大
这时候形成的库仑势能
就是在逐渐增大的
我们可以有这样的一个曲线
来近似它
那就是二者之间的库仑排斥能
VR=
这里边Epsilon0是真空中的介电常数
这里边的r是两个粒子的距离
这里边的2是入射带电粒子的电荷
我们假设它是α粒子
因此它就是2
那么这个大Z就是被入射的靶核
它的电荷量
当入射粒子和靶核的距离
比较近的时候
核力就可以发挥作用了
刚开始核力不发挥作用
所以核力并不做功
但是当距离比较近的时候
它就会突然做功
而且做的功很多
形成了一个很深的势阱
那么真正的入射的α粒子
和靶核之间的势能关系
是这两个势能曲线之和
也就是我们得到的这条红线 它
所以首先在距离比较远的时候
是排斥
然后排斥库仑势能一直在增大
然后突然会掉下来
形成一个负V0深的势阱
这个距离是多近的时候
α粒子会进入势阱
这个距离是R表述的
R而是由入射粒子的α粒子半径
和被入射靶核的半径之和来决定的
所以我们可以把α粒子
相对于靶核的势能归结为
当两者的距离大于R的时候
此时是库仑排斥能
当两者的距离
小于靶核半径的时候呢
这时候表现为进入势阱
势阱的深度是-V0
这个库仑这里边这条红线
就被我们称之为库仑势垒
库仑势垒的高度呢
是由这个点的高度来决定的
这边的高度
实际上是R的大小来决定的
我们把R代入库仑势能曲线中
搁到这了
我们就得到了库仑势垒的高度
R我们已经知道
它是由α粒子的半径
和被入射靶核的半径共同决定的
而靶核正比各自核子数的1/3
所以不难得到V(R)的表达式
那么这是α粒子和靶核之间的
库仑势垒的曲线
以及库存势垒的高度
这是一个特殊情况
更一般的情况是
质子数为Z1核子数为A1的
入射核射向质子数为Z2
核子数为A2的靶核
那么在这种情况下
二者的库仑势垒高度是什么呢
这就是核势垒
-1.1 基础知识、常量与单位
-1.2 原子核的构成、表示方法与相关术语
-1.3 原子核的大小与稳定性规律
-1.4 原子核的结合能
-1.5 原子核的自旋
-1.6 原子核的磁矩与电矩
-1.7 原子核的统计性质、宇称与能态
-课后作业--作业
-2.1 放射性衰变的基本规律
-2.2 递次衰变规律
-2.3 放射系
-2.4 放射规律的一些应用
-课后作业--作业
-3.1 原子核的衰变方式
-3.2 α衰变
-3.3 β衰变
-3.4 γ跃迁
-课后作业--作业
-4.1 核反应的概况
-4.2 核反应能和Q方程
-4.3 核反应截面和产额
-4.4 反应机制及核反应模型
-课后作业--作业
-6.1 辐射与物质相互作用概述
-6.2 重带电粒子与物质的相互作用
-6.3 快电子与物质的相互作用
-6.4 γ射线与物质的相互作用
-课后作业--作业
-7.1 统计学的基础知识
-7.2 放射性测量的统计误差
-7.3 电离过程的涨落与法诺分布
-7.4 粒子束脉冲的总电离电荷量的涨落
-7.5 时间间隔的统计分布
-课后作业--作业
-8.1 气体中离子与电子的运动规律
-8.2 电离室
--8.2.3 脉冲电离室的主要性能指标第一部分:能量分辨率
--8.2.4 脉冲电离室的主要性能指标第二部分:饱和特性、坪特性等
-8.3 正比计数器
-8.4 G-M计数管
-8.5 气体探测器小结
-课后作业--作业
-9.1 闪烁体
-9.2 光电倍增管
-9.3 闪烁探测器
-9.4 单晶闪烁谱仪
-课后作业--作业
-10.1 半导体与半导体探测器
-10.2 PN结半导体探测器
-10.3 锂漂移和高纯锗半导体探测器
-10.4 其他半导体探测器
-课后作业--作业
-12.1 活度测量方法
-12.2 符合测量法
-12.3 γ能谱解析
-课后作业--作业
-13.1 中子的基本特性与分类
-13.2 中子源
-13.3 中子与物质的相互作用
-13.4 中子探测的特点与探测方法分类
-13.5 常用的中子探测器
-课后作业--作业