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4.1.1 原子核反应相关概念在线视频

4.1.1 原子核反应相关概念

下一节:4.1.2 核反应中的第一

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4.1.1 原子核反应相关概念课程教案、知识点、字幕

我们知道了原子核衰变

就是原子核自发发射射线这种过程

在这个过程中

我们得到了射线

在对它的分析过程中

我们也了解了原子核的变化规律

那么除了原子核自发的衰变之外

我们还有没有可能

利用别的方法

来使得原子核发生变化呢

如果原子核只能自发变化

就是只有原子核衰变

那么我们是不能

了解那么多原子核的性质的

原子核的变化

既包括自发的变化

更重要的是要能通过作用

让它发生变化

在这个过程中更多

更详细了解原子核的性质

得到更多的原子核现象

这就是原子核反应

它所涉及的现象更丰富

变化更多样

能量更高

是人类认识原子核

和利用原子能的基础

这节开始

我们讲新的一章的内容

原子核反应

我们知道原子核的衰变

是原子核自发发生射线

而发生变化的一个过程

那么在这个过程里面

原子核发生变化

会衰变出射线来

通过射线的测量

我们会了解原子核的一个变化

那么有没有其它的办法

让原子核

能够变化起来呢

特别是让那些本来稳定的原子核

发生变化呢

我们说这个办法

就是通过原子核反应

让原子核发生变化

所谓的原子核反应

就是用其它的粒子

或者你可以用

一个原子核去

轰击另外一个原子核

那么通过

原子核与原子核

或者原子核和粒子的相互作用

让这个原子核发生变化

那么在这个变化的过程里头

我们可以了解

更多的关于原子核的知识

那么当然这个里面

不光是原子核本身的了解

或者是通过核反应

我们才能得到

更多的关于原子核的知识

而且也是核技术

或者是核能应用

所依赖的一个基础

那么这个基础

就是原子核的反应

那么我们看一下

原子核反应的概念

那么原子核的反应

指的就是原子核与原子核

或者原子核与其它粒子之间

通过相互作用

所引起的各种变化

当然这个变化

指的是原子核的变化

或者是其它粒子的一个变化

我们把这样的一个过程

叫做核反应

或者叫原子核反应

所以从这个概念上来讲

我们知道原子核的反应

是一个相互作用过程

而且必须有原子核

参与其中的

一个相互作用过程

这个概念

不同于我们前面已经说过的

原子核的衰变

原子核的衰变

按照我们前面已经提到了概念

它指的就是

不稳定的核素

在外界没有影响的情况下

或者是你没有办法

去影响到它的一个变化的过程

它是一个自发的变化过程

那么原子核的反应显然

它不是一个自发的变化过程

它是一个外界作用下的

一个变化的过程

那么通过原子核的反应

才能得到关于原子核

更详细的一些信息

那么下面

我们来看一下

这个原子核反应的表达形式

这个里面有两种表达形式

那么第一个

是这种带括号的表达形式

我们说这个表达形式里面

在括号外面的

分别是我们叫靶核和剩余核

那么在括号里面的

是入射粒子和出射粒子

那么带括号的这种表达方式

往往在一段话里面

放在字里行间的时候

比较方便

那么但是他对这个反应前

和反应后区分的

并不是太明显

那么另外一种表达方式

就是带箭头的这种表达方式

但箭头表示了一个

反应的一个方向

然后箭头之前的

是反应发生之前

箭头之后的是反应发生之后

所以它会更明确

而且有箭头的这种表达方式

往往是在单独一行

这样描述的

那我们看这个原子核反应

所涉及到的各个粒子

或者是原子核的一个名称

那这个里面

我们把大A表式的原子核

和叫靶核

也就是说它像一个靶一样

放在那个地方

往往这个靶核是静止的

然后小a表示的是入射粒子

入射粒子可以是一个

像α粒子

它本身也是原子核了

也可以像这个光子

等等这样的粒子

那么我们把它叫做入射粒子

那么反应发生之后呢

B我们称为剩余核

用大B去表示

就是发生了核反应之后的

那个原子核

当然我们后面会看到

这个原子核

也许和靶核是完全一样的

可能这样的一个作用情况

是一个散射的情况

也是可以的

然后用小b去表示出射粒子

那么出射粒子

有可能不止一个

所以这个地方我们标出来

b1 b2等等

有几个出射粒子的情况

当然有些核反应的过程

可能这个出射粒子

本身就是γ光子

等等这样的粒子

那么对于出射粒子

只有一个的情况

我们把这样的核反应

叫做二体核反应

后面我们讨论的

都是二体核反应的情况

往往是出射粒子

能量比较低的时候

发生二体核反应是可能的

那么对于出射例子

只有一个的情况

我们叫它叫二体核反应

那么这个时候

反应之后只剩下了剩余核

和出射粒子这种情况

那么当然出射粒子

为两个的情况

我们叫做三体核反应

后面我们讨论

都是以二体核反应为例

来讨论的

那么下面我们介绍一个

反应道的概念

所谓的反应道

指的是一个反应的通道的

一个简称了

我们只得对一定的入射粒子

和靶核而言

能够发生的核反应过程

往往不是一种

我们把每一个

可能发生的核反应过程

都称为一个反应道

一个反应的通道

当然我们还可以把反应道

再进一步的给它区分

反应前的过程

我们叫做入射道

反应后的过程叫出射道

当然从这个反应道的概念上来讲

我们可以看到一个入射道

可以对应到几个出射道

就是从这个反应道的概念上来讲

直接就是这样的一个结果

当然反过来也是可能的

也就是说一个出射道

可能会对应几个入射道

那么这个时候

反应的产物是一致的

但是发生了核反应的过程

是不一样的

那么我们看一下

发生核反应的几个途径

那么第一个途径

就是用放射源

产生的高速粒子

去轰击原子核

去发生核反应

那么这个过程

是最早使用的一些方法

例如我们用α粒子

去轰击原子核

去发生这个α散射实验也好

或者是产生中子的

这种实验也好

那么这个都是用

放射源产生的粒子

去轰击原子核发生的核反应

那么第二种方法

我们靠可以利用这个宇宙射线

来进行核反应

利用宇宙射线产生核反应

它的特点是宇宙射线的能量

可以很高

这个往往是一个

高能核反应的过程

而且这些高能量的宇宙射线

往往是地球上

我们通过实验装置

是很难达到的一个能量的

那么高的能量

那么第三种方法

就是我们可以利用

带电粒子加速器

或者反应堆

来进行核反应过程

那么回过头来

我们看一下这三种途径

那么第一种途径

是利用放射源产生的高速粒子

去轰击原子核

那么这个放射源

是有一定的选择的这个范围的

也就是说

你不可能得到各种能量的

各种总类的这种高速粒子

往往是选择的余地并不大

那么第二种是宇宙射线

那么宇宙射线

能量虽然可以很高

但是它的数量

往往是很少的

也就是说你要靠第二种方式去

实现核反应的话

你得等好长的时间

才能有足够的核反应的数量

那么第三种方法

才是我们一般意义上

可以控制的这些核反应过程

那么这个是关于

核反应的一些相关的概念

这些概念比较简单

包括了核反应的表达形式

以及核反应过程里面

各部分的名称等等

那么这些内容

大家要把它掌握了

后面我们会

在这个核反应

描述的过程里头

会用到这些概念

这节的内容就到这里

核辐射物理及探测学课程列表：

第一章原子核的基本性质

-1.1 基础知识、常量与单位

--1.1.1 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

--1.2.1 原子核的构成

--1.2.2 原子核的表示方法

--1.2.3 一些原子核相关的术语

-1.3 原子核的大小与稳定性规律

--1.3.1 原子核的大小

--1.3.2 核力的基本特性

--1.3.3 β稳定曲线及原子核的稳定性规律

--1.3.4 核势垒

-1.4 原子核的结合能

--1.4.1 质量亏损与质量过剩

--1.4.2 原子核的结合能与比结合能

--1.4.3 液滴模型

-1.5 原子核的自旋

--1.5.1 原子核的自旋

-1.6 原子核的磁矩与电矩

--1.6.1 原子核的磁矩

--1.6.2 原子核的电矩

-1.7 原子核的统计性质、宇称与能态

--1.7.1 原子核的统计性质

--1.7.2 原子核的宇称

--1.7.3 原子核的能态

-课后作业--作业

第二章原子核的放射性

-2.1 放射性衰变的基本规律

--2.1.1放射性的发现

--2.1.2原子核的放射性

--2.1.3衰变纲图

--2.1.4放射性衰变的基本规律

--2.1.5描述放射性的特征量

--2.1.6 放射性活度、比活度、射线强度

-2.2 递次衰变规律

--2.2.1 递次衰变规律

--2.2.2 放射性平衡与逐代衰变

-2.3 放射系

--2.3.1 放射系

-2.4 放射规律的一些应用

--2.4.1 放射源活度修正和源性质分析

--2.4.2 放射源制备时间与放射源活度确定

--2.4.3 碳-14断代年代法

--2.4.4 地质放射性鉴年法

--2.4.5 短寿命核素发生器

-课后作业--作业

第三章原子核的衰变

-3.1 原子核的衰变方式

--3.1.1 原子核的衰变方式

-3.2 α衰变

--3.2.1 α衰变的形式

--3.2.2 α衰变的特点

--3.2.3 α衰变的衰变能

--3.2.4 α衰变与核能级图

--3.2.5 α衰变的衰变常数

-3.3 β衰变

--3.3.1 什么是β衰变？

--3.3.2 中微子假说

--3.3.3 中微子的性质

--3.3.4 β-衰变

--3.3.5 β+衰变

--3.3.6 轨道电子俘获

--3.3.7 β衰变三种类型小结

--3.3.8 β衰变的费米理论与选择定则

--3.3.9 β能谱形状与库里厄图

--3.3.10 衰变常数与比较半衰期

-3.4 γ跃迁

--3.4.1 什么是γ跃迁？

--3.4.2 γ跃迁的多极性与主要特点

--3.4.3 γ跃迁几率与选择定则

--3.4.4 同质异能跃迁

--3.4.5 内转换

-课后作业--作业

第四章原子核反应

-4.1 核反应的概况

--4.1.1 原子核反应相关概念

--4.1.2 核反应中的第一

--4.1.3 核反应的分类

--4.1.4 核反应中的守恒定律

-4.2 核反应能和Q方程

--4.2.1 核反应能

--4.2.2 Q方程

--4.2.3 Q方程的应用

--4.2.4 实验室坐标系和质心坐标系

--4.2.5 核反应阈能

--4.2.6 L系和C系中出射角的关系

-4.3 核反应截面和产额

--4.3.1 核反应截面

--4.3.2 微分截面和角分布

--4.3.3 L系和C系中反应截面的关系

--4.3.4 反应产额

-4.4 反应机制及核反应模型

--4.4.1 核反应的三阶段描述和各截面的关系

--4.4.2 核反应的光学模型

--4.4.3 复合核模型

--4.4.4 共振和共振公式

--4.4.5 (n,γ)反应的1/v规律

-课后作业--作业

第六章射线与物质相互作用

-6.1 辐射与物质相互作用概述

--6.1.1 射线(辐射)及射线的分类

--6.1.2 带电粒子与物质原子的碰撞过程

--6.1.3 能量损失率、比能损失或阻止本领

-6.2 重带电粒子与物质的相互作用

--6.2.1 重带电粒子与物质相互作用的特点

--6.2.2 电离能量损失规律：Bethe公式

--6.2.3 对Bethe公式的讨论

--6.2.4 Bragg曲线与能量歧离

--6.2.5 能量损失的Bragg加法法则

--6.2.6 重带电粒子的射程及射程歧离

--6.2.7 阻止时间

-6.3 快电子与物质的相互作用

--6.3.1 快电子与物质相互作用的特点

--6.3.2 辐射能量损失规律

--6.3.3 快电子的能量损失率

--6.3.4 快电子的吸收与射程

--6.3.5 快电子的散射与反散射

--6.3.6 正电子湮没

--6.3.7 带电粒子与物质相互作用小结

-6.4 γ射线与物质的相互作用

--6.4.1 能谱的概念

--6.4.2 γ射线与物质相互作用的特点

--6.4.3 光电效应(物理、能量、截面)

--6.4.4 康普顿效应

--6.4.5 电子对效应

--6.4.6 三种效应的比较

--6.4.7 其他作用过程

--6.4.8 γ射线的衰减规律

--6.4.9 关于中子与物质相互作用的说明

-课后作业--作业

第七章辐射测量的数理统计基础

-7.1 统计学的基础知识

--7.1.1 伯努利实验

--7.1.2 二项分布

--7.1.3 泊松分布

--7.1.4 高斯分布

--7.1.5 串级变量

-7.2 放射性测量的统计误差

--7.2.1 核衰变数的涨落

--7.2.2 放射性测量的统计误差

-7.3 电离过程的涨落与法诺分布

--7.3.1 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

--7.4.1 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

--7.5.1 相邻信号脉冲(或粒子)的时间间隔

--7.5.2 相邻“进位脉冲”的时间间隔

-课后作业--作业

第八章气体电离探测器

-8.1 气体中离子与电子的运动规律

--8.1.1 气体中离子与电子的运动规律

-8.2 电离室

--8.2.1 电离室的工作机制

--8.2.2 脉冲电离室及其输出信号

--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

--8.2.5 累计电离室

-8.3 正比计数器

--8.3.1 正比计数器的工作原理

--8.3.2 正比计数器的输出信号

--8.3.3 正比计数器的主要性能指标

-8.4 G-M计数管

--8.4.1 GM计数管的工作机制

--8.4.2 有机自熄GM计数管

--8.4.3 卤素自熄GM计数管

--8.4.4 自熄GM计数管的输出信号和主要性能指标

-8.5 气体探测器小结

--8.5.1 气体探测器小结

-课后作业--作业

第九章闪烁探测器

-9.1 闪烁体

--9.1.1 闪烁体及其分类

--9.1.2 闪烁体的主要物理特性

--9.1.3 闪烁光的收集

-9.2 光电倍增管

--9.2.1 光电倍增管及其主要性能

-9.3 闪烁探测器

--9.3.1 闪烁探测器输出信号的物理过程及输出回路

--9.3.2 闪烁探测器的输出信号

--9.3.3 闪烁探测器输出信号的涨落

-9.4 单晶闪烁谱仪

--9.4.1 单晶闪烁谱仪的构成和主要性能指标

-课后作业--作业

第十章半导体探测器

-10.1 半导体与半导体探测器

--10.1.1 半导体探测器及其基本特点

--10.1.2 半导体的基本性质

-10.2 PN结半导体探测器

--10.2.1 PN结半导体探测器的工作原理

--10.2.2 PN结半导体探测器的输出信号

--10.2.3 PN结半导体探测器的主要性能

-10.3 锂漂移和高纯锗半导体探测器

--10.3.1 锂漂移半导体探测器

--10.3.2 高纯锗半导体探测器

--10.3.3 锂漂移和高纯锗半导体探测器的性能与应用

-10.4 其他半导体探测器

--10.4.1 其他半导体探测器

-课后作业--作业

第十二章核辐射测量方法

-12.1 活度测量方法

--12.1.1 辐射测量关心的问题

--12.1.2 活度测量的相对法与绝对法

--12.1.3 影响活度测量的因素

--12.1.4 α放射性样品活度的测量

--12.1.5 β放射性样品活度的测量

-12.2 符合测量法

--12.2.1 什么是符合？

--12.2.2 真符合

--12.2.3 反符合

--12.2.4 延迟符合

--12.2.5 符合曲线

--12.2.6 偶然符合

--12.2.7 真偶符合比

-12.3 γ能谱解析

--12.3.1 γ能谱解析

-课后作业--作业

第十三章中子及中子探测

-13.1 中子的基本特性与分类

--13.1.1 中子的基本特性与分类

-13.2 中子源

--13.2.1 中子源

-13.3 中子与物质的相互作用

--13.3.1 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

--13.4.1 中子探测的特点与探测方法分类

-13.5 常用的中子探测器

--13.5.1 常用的中子探测器

-课后作业--作业

4.1.1 原子核反应相关概念笔记与讨论

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