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 > 1.7 原子核的统计性质、宇称与能态 > 1.7.3 原子核的能态
我们再来看看原子核的能态
原子核是由核子组成的微观体系
和原子一样
它也有基态 激发态和能级结构
什么叫基态呢
是当构成原子核的
所有核子的能量状态
整体处于最低的时候
那么这个原子核就处于基态
那么激发态是指
当构成原子核的
所有核子的能量状态
整体高于基态的时候
那么原子核我们就说它
处于激发态
激发态的数目是可以很多的
基态当然只有一个了
那么能级结构呢
就是由基态和激发态
所决定的这个结构
就称之为能级结构
所谓能态就是基态或者激发态
那么描述一个能态
我们需要4个参数
4个特征来描述
第一个它的自旋是多少
第二个它的宇称是多少
第三个能量是多少
第四个它的半衰期是多少
也就是写成这个样子
对于一个拥有Z个质子
(A-Z)个中子的
原子核而言
它的自旋多少
它的宇称多少
能量是多少
这个半衰期是多少
我们来看个例子
像氧-16
当氧-16处于基态的时候呢
我们这里给出几个数
0+ 0.0keV还有stable
那这边这个0
就使得氧-16这个原子核
它处在基态的时候
它的自旋是零
然后正是指氧-16这个原子核
处在基态的时候
它的波函数是偶对称的
那么0.0keV意味着
8个质子和8个中子
所形成的这个原子核
所能处的最低能量状态
就是0.0keV
并且这个原子核是稳定的
stable
它是不会衰变的
它永远是氧-16
那么这时候是基态
除了基态之后还有激发态
我们给出一个例子
那么这是氧-16的激发态
在这个激发态的时候
它的自旋零
宇称是偶对称的
它的能量状态是6049.4keV
它的含义是
这个能量状态相对于基态而言的
能量差是6049.4keV
那么67ps这指的是
氧-16处在这个能态时候
它的半衰期是67ps
这意味着
原子核处在这个能态
是不稳定的
它会很快的衰变掉
这是半衰期
除了这个激发态之后
我们可以再看另外一个
比如说它叫1-
这意味处于这个能态的时候
氧-16它的自旋是1
它的波函数对称性是反对称的
然后这个能态和基态的
能量差是9585keV
我们发现这边出现的
并不是时间
而是一个能量单位
注意这是时间是67
67ps
这是420keV
它并不是时间的
而是能量单位
那么它是什么含义呢
它被我们称之为能级宽度
实际上能级宽度和半衰期
都是用来描述这个能量状态
不稳定性的一个参数
它们是一个对应关系
那么对应关系是什么呢
就这里边给的关系
半衰期和能级宽度的乘积
等于h拔乘以ln 2
这里边对420keV而言呢
它所对应的半衰期就是
1.09×10^-21秒
这当然是非常短的一个时间了
这就是原子核的能级
第一章就到这儿
-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