原子核—原子壳层
元素周期表中的所有元素都有一个原子核和一个电子所在的原子壳层组成，这是决定元素化学性质的主要因素。原子/电子壳层与原子核之间的直径大小比如下20.000 - 150.000: 1，取决于元素种类不同。
- 电子的质量约为9.109 E-31千克或0.511 MeV。
- 质子的质量约为1.673 E-27千克或938.272 MeV。
- 中子的质量和质子差不多,约1.675 E-27千克或939.565 MeV。
因此，一个原子总质量的99.95%到99.98%位于原子核中。
对原子核的影响
同位素是原子序数相同中子的数量不同的元素。
如果质子和中子之间的比例不固定，这个原子核就叫做不稳定核素。这种不稳定性表现会导致原子核有更高的几率转变成低能态。为了达到这个目的，原子核会进行衰变。在这样的衰变中，母核素(初始核素)随后产生衰变(子核素、能量释放和其他衰变成分)。
核成分的性质
中子在原子核中起到“胶水”的作用，既能吸引质子，也能吸引自身(强相互作用)。
这就赋予了原子核，或者核素或同位素的稳定性。
核素的特点是:
- 元素符号(例如“C”代表碳)
- 质量数A(质子和中子的数目，例如14)
- 原子序数Z(如碳的质子数为6)
放射性衰变有哪些不同类型？
在原子核不稳定的前提下，我们现在更深入一步。
基本上，最重要的衰变类型包括(图中左边的是用于辐射防护的最重要的辐射粒子):
- α衰变(图中左边的α粒子)
- β衰变(+)
- β(-)衰变(图中左边的β(-)粒子)
- γ-转换(图中左边的γ-量子/波)
- 自发裂变
- 质子或中子的衰变(图中左边的n粒子)
来源和参考资料:
参考1 https://www.leifiphysik.de/kern-teilchenphysik/kernphysik-grundlagen/geschichte/entdeckungsgeschichte-des-neutrons (aufg. 01.04.2021)
参考2 Grupen, Claus (Springer) (2008), Grundkurs Strahlenschutz, 4. Auflage, Heidelberg.
参考3 https://physics.nist.gov/cuu/Constants/index.html (aufg. 01.04.2021)
参考4 Vogt, Hans-Gerrit; Schultz, Heinrich (Hanser) (2007), Grundzüge des praktischen Strahlenschutzes, 4. Auflage, München.
参考5 http://www.nucleide.org/DDEP_WG/DDEPdata.htm (aufg. 01.04.2021)