09 基础课：原子核的组成和三种射线

原子核的结构

原子核由带正电的质子（p）和不带电的中子（n）构成，

质子和中子统称核子。

一个质子和一个中子质量相同，质量数均为 1。

原子核符号

$${}_Z^{A}X$$

X：元素符号

A：质量数/核子数/（质子数 + 中子数）（A 可以认为是 all 的意思）

Z：原子序数/质子数/核电荷数（Z 可以认为是质子数）

在这里，核电荷数的单位不是库伦 C，而是元电荷。

因为一个质子的电荷量是元电荷，所以我们用元电荷作为单位。

比如一个原子核的核电荷数是 3，那么它的带电量就是 3 个元电荷 $3e$，也等于 $3\times 1.6\times {10}^{-19}C$ 库伦正电荷。

下面我们用原子核符号来表示几个常见的元素原子核。

表示氦 ${}_2^{4}He$，4 表示它的核子数/质量数为 4，2 表示它有 2 个质子，那么还剩下 2 个中子。（${}_2^{4}He$ 原子还有个名字，叫 $\alpha$ 粒子）

表示 ${}_6^{12}C$，表示它有 12 个核子，其中有 6 个质子，6 个中子。

TIP

这套表示方法，除了能表示原子核外，还能表示“质子、中子和电子”，只不过表示“质子、中子和电子”时，

左下角的 $Z$ 只表示电荷量。

比如：

• 质子用 ${}_1^{1}p$ 表示，上面的 1 表示质量数为 1，下面的 1 表示带 1 个单位的正电荷。
• 中子用 ${}_0^{1}n$ 表示，
• 电子用 ${}_{-1}^{0}e$ 表示，上面的 0 表示质量数为 0（电子的质量远小于质子，但质量并不等于 0），带 1 个单位的负电荷，所以左下角为 $-1$

同位素

质子数相同，而中子数不同的原子核互称同位素。

射线和放射性

射线：高速粒子流

放射性：具有可以放出射线的能力

有些原子核具有放射性，主要发出三种射线

三种射线

电离能力的意思

让空气中那些原本呈电中性的粒子发生电离，把它分成正离子和负离子的能力。

贯穿本领的意思

贯穿东西的能力。和电离能力刚好相反。

如下图，${}_2^{4}He$（$\alpha$ 粒子）的贯穿能力最弱，连一张厚纸都穿不过。

口诀：电大电离大，电小贯穿强。

如何判断是哪种射线？

根据是带正电、负电、还是不带电来判断。

例题

题 1

解

D $\alpha$ 射线会电离验电器小球周围的空气，产生正、负电荷，负电荷和小球的正电荷中和，验电器带电量减小，张角变小。

$B$

题 2

解

$B$

题 3

解

$C$

题 4

TIP

电场中 𝜷 粒子偏转大。因为 $a=\frac{Eq}{m}$，而电子的质量 $m$ 远小于质子的质量，所以 $a_{\mathrm{电}\mathrm{子}}>a_{\mathrm{质}\mathrm{子}}$

解

$D$

题 5

TIP

电场中 𝜷 粒子偏转大。因为 $a=\frac{Eq}{m}$，而电子的质量 $m$ 远小于质子的质量，所以 $a_{\mathrm{电}\mathrm{子}}>a_{\mathrm{质}\mathrm{子}}$

解

$B$