1、素都大致处于条稳定山脉上,越接近幻数的同位素越稳定；另方面,当质子和中子数越高时,同位素越不稳定,但仍然有可能在号号号元素附近存在个稳定岛,对应的中子数为左右。遗憾的是,这几个预测可能稳定的同位素还没有合成观测到,但是科学家们也在稳定岛理论指引下合成了批新的元素,如元素周期表号以后的元素,几乎都是这样发现的。幻数和稳定岛,具有魔力的原子核为了合理地解释原子核内部的多核子系统,伽莫夫最早提出了液滴模型,把原子核描述成种由中子和质子组成的密度极高且不可压缩的液滴。后来德国科学家魏茨泽克和贝特在此模型基础上发展了半经验公式,来量化原子核结合能。运用液滴模型能很好地解释结合能质量公式以及原子核的裂变现象。如果给予足够的额外能量,球形的原子核可能会扭曲成哑铃状,然后分裂成两个碎片并释放能量。但是,液滴模型却并不能解释原子核性质的周期性变化现象。液滴模型公式得到的结合能与实验值之。

2、中子数越高时,同位素越不稳定,但仍然有可能在号号号元素附近存在个稳定岛,对应的中子数为左右。遗憾的是,这几个预测可能稳定的同位素还没有合成观测到,但是科学家们也在稳定岛理论指引下合成了批新的元素,如元素周期表号以后的元素,几乎都是这样发现的。年,俄国科学家门捷列夫基于元素质量与其化学性质的周期性变化提出了大名鼎鼎的元素周期表,十分准确地预测了些未知元素的性质。直到此时,人们都还是相信,原子是不可再分的粒子。直到年,英国科学家汤姆生通过测定阴极射线在电磁场下的运动速度和偏转角度,计算出这种带负电的阴极射线粒子质量仅为氢元素的约两千分之,这就是我们现在熟知的电子。比原子更小的电子对原子不可再分理论提出了挑战,汤姆生据此提出了带正电的原子表面镶嵌着电子的葡萄干布丁模型。年,汤姆生的学生卢瑟福做了个著名的alpha;粒子散射实验,用带正电荷的alpha;粒子即氦原子核轰击金箔。

3、子和中子并不是随意排列的,而是从最低能级开始填充壳层,填满后就会形成个闭壳层；所有壳层都是闭壳层时,原子核具有特别的稳定性。不难看出,壳层模型更好地解释了原子核性质的周期律和幻数的存在。个很好的证据就是钙,它有个质子和个中子,属于双幻数原子核,虽然其中子数比正常的钙多了个,具有放射性,但依然非常稳定,半衰期超过亿年！由此,我们也就应该明白为何科学家们如此期待氧的观测。氧的原子核中有个质子和个中子,具备双幻数的条件,是极可能稳定的原子核,虽然实验结果并非预测的那样,氧在大约秒内就衰变成了个中子和个氧原子。值得提的是,在本次观测氧的实验中,富含中子的钙就是最初始的炮弹,用它轰击铍靶产生氟后,再轰击液氢靶,使氟丢掉个质子,产生氧。在壳层模型基础上,美国化学家西博格在世纪年代末提出了稳定岛假说。他将质子数和中子数作为坐标系的xy轴,原子核稳定性作为z轴,可以观察到各个稳定同位。

4、个闭壳层；所有壳层都是闭壳层时,原子核具有特别的稳定性。不难看出,壳层模型更好地解释了原子核性质的周期律和幻数的存在。个很好的证据就是钙,它有个质子和个中子,属于双幻数原子核,虽然其中子数比正常的钙多了个,具有放射性,但依然非常稳定,半衰期超过亿年！由此,我们也就应该明白为何科学家们如此期待氧的观测。氧的原子核中有个质子和个中子,具备双幻数的条件,是极可能稳定的原子核,虽然实验结果并非预测的那样,氧在大约秒内就衰变成了个中子和个氧原子。值得提的是,在本次观测氧的实验中,富含中子的钙就是最初始的炮弹,用它轰击铍靶产生氟后,再轰击液氢靶,使氟丢掉个质子,产生氧。在壳层模型基础上,美国化学家西博格在世纪年代末提出了稳定岛假说。他将质子数和中子数作为坐标系的xy轴,原子核稳定性作为z轴,可以观察到各个稳定同位素都大致处于条稳定山脉上,越接近幻数的同位素越稳定；另方面,当质子和。

5、了些未知元素的性质。直到此时,人们都还是相信,原子是不可再分的粒子。直到年,英国科学家汤姆生通过测定阴极射线在电磁场下的运动速度和偏转角度,计算出这种带负电的阴极射线粒子质量仅为氢元素的约两千分之,这就是我们现在熟知的电子。比原子更小的电子对原子不可再分理论提出了挑战,汤姆生据此提出了带正电的原子表面镶嵌着电子的葡萄干布丁模型。年,汤姆生的学生卢瑟福做了个著名的alpha;粒子散射实验,用带正电荷的alpha;粒子即氦原子核轰击金箔,发现大部分alpha;粒子直接穿透了金箔,同时有极少部分的氦离子被大角度散射甚至反射了回来。卢瑟福由此推断原子内部结构并不是均匀分布,而是集中在个非常小的范围内,提出了电子绕着带正电的原子核运动的行星结构模型。为了解释幻数理论,梅耶和德国物理学家简森在年各自独立地提出了原子核的壳层模型与原子核外的电子类似,原子核内部也有不同能级的壳层；质。

6、间存在些偏差,尤其是当质子数或中子数为,,,时,原子核具有特别大的结合能稳定性。观察到这些现象后,美国科学家梅耶提出了幻数MagicNumber概念当质子或中子数为幻数时,原子核比较稳定；而当两者均为幻数时,原子核因具有双倍的魔力而特别稳定。像我们熟知的氦个质子和个中子氧个质子和个中子钙个质子和个中子铅个质子和个中子,这几个天然稳定同位素都是这种双幻数的原子核。壳层模型成功预言了在双幻核附近的超重核存在,但只能针对球形核,无法解释非球形原子核的核子振动和转动等规律,因此丹麦科学家小玻尔和莫特森在年提出了原子核的集体模型也称统模型,综合考虑原子核中单粒子运动和集体运动,结合了壳层模型和液滴模型来解释两者都无法单独解释的某些原子核的磁性和电学性质。应用同位素,造福人类科学家发现或合成的各类同位素有多种,究竟有什么用途呢？我们知道,大多数在自然界中天然存在的元素都存在种或几。

7、,发现大部分alpha;粒子直接穿透了金箔,同时有极少部分的氦离子被大角度散射甚至反射了回来。卢瑟福由此推断原子内部结构并不是均匀分布,而是集中在个非常小的范围内,提出了电子绕着带正电的原子核运动的行星结构模型。人们对原子的认识伴随着对元素的研究不断发展。世纪末,卡文迪许舍勒普里斯特利拉瓦锡相继发现并完善氧和氢元素的性质,世纪成为元素研究的高峰期,个又个元素的发现让人们进步认识物质的组成,并开始总结些规律。年,英国科学家道尔顿提出了物质元素都是由不可分的微粒原子构成的,每种元素的原子都有自己特殊的质量原子量。（领导发言）“打开”原子核 探索同位素党课讲稿。此后不久,人们就分别从铀和钍得到铅和铅。年,汤姆生为了深入研究电子,改进了带有电场和磁场的仪器,让氖原子核通过仪器,结果检测板上出现了两条轨迹。他将氖气反复提纯,结果依旧,说明存在两种原子量的氖。这是稳定同位素存在的。

8、代。由于放射性同位素的检测灵敏度极高,因此在石油化工水利水文农业畜牧等领域进行放射性示踪,来研究物质的迁移转化残留,是最具优势的应用方向。还有工业上不少探伤监测设备,也是利用放射性同位素的射线作为发射源监控的。另外,利用放射性同位素进行辐照,也广泛使用于食品灭菌消毒农业育种增产材料加工体外照射治疗等。近年来,靶向抗体与放射性核素结合生成的靶向治疗核药物成为新兴的癌症治疗策略,北京大学刘志博团队基于成纤维细胞活化蛋白开发了系列结合氟铋铅等的核药物,展现了显著的肿瘤抑制作用,且毒副作用较低。当然,直到今天,我们对于原子核内部的运行机制还并未彻底了解清楚,现有的核物理和核化学理论模型还需要完善。宇宙中元素如何演化？原子核有没有极限？周期律是否继续？答案也许就在不远的未来。。幻数和稳定岛,具有魔力的原子核为了合理地解释原子核内部的多核子系统,伽莫夫最早提出了液滴模型,把原子核。

9、第个实验证据,这台分离氖同位素的仪器就是第台质谱仪。后来他的学生阿斯顿改进了质谱仪的精度,进步检测到氖确实具有两种原子质量的同位素氖和氖,此后陆续从其他种元素中发现了多种同位素。由于分辨率更高,阿斯顿借助质谱仪得到了各个同位素的比例,如氖∶氖约∶,所以氖的原子量是；氯元素的主要同位素是氯和氯,大致比例为∶,所以氯的原子量就是。人们对原子的认识伴随着对元素的研究不断发展。世纪末,卡文迪许舍勒普里斯特利拉瓦锡相继发现并完善氧和氢元素的性质,世纪成为元素研究的高峰期,个又个元素的发现让人们进步认识物质的组成,并开始总结些规律。年,英国科学家道尔顿提出了物质元素都是由不可分的微粒原子构成的,每种元素的原子都有自己特殊的质量原子量。（领导发言）“打开”原子核 探索同位素党课讲稿。年,俄国科学家门捷列夫基于元素质量与其化学性质的周期性变化提出了大名鼎鼎的元素周期表,十分准确地预测。

10、高效率高灵敏度的标准方法。特别是在医学领域,因为没有放射性,稳定同位素示踪剂可以用于包括孕妇婴儿的任何患者,如PET诊断试剂碳呼气法检测幽门螺杆菌等。稳定同位素的制备般可以从自然界中分离得到,如广泛使用的重水就可以从水中通过蒸馏电解或化学方式分离提取,进而制备各类氘代试剂。氘代试剂也是核磁共振检测使用的溶剂,并可用于对OLED面板进行氘化处理,能显著提升器件亮度和寿命。此外,与氘能发生核聚变反应的氦也是稳定同位素,因为聚变过程中不产生中子,所以放射性小,有望成为清洁安全高效的核燃料。所有的元素都有放射性同位素,相对于稳定同位素,放射性同位素具有定的半衰期,通常可人工制备。由于同位素的半衰期几乎是恒定的,因此可以用来定年。比如地球的年龄就是根据岩石和陨石中的铀元素和其衰变产物铅元素进行测定的,还有大家熟知的碳断代,就是通过检测有机样本中衰变剩余的碳含量来确定样品的大致年。

11、描述成种由中子和质子组成的密度极高且不可压缩的液滴。后来德国科学家魏茨泽克和贝特在此模型基础上发展了半经验公式,来量化原子核结合能。运用液滴模型能很好地解释结合能质量公式以及原子核的裂变现象。如果给予足够的额外能量,球形的原子核可能会扭曲成哑铃状,然后分裂成两个碎片并释放能量。但是,液滴模型却并不能解释原子核性质的周期性变化现象。液滴模型公式得到的结合能与实验值之间存在些偏差,尤其是当质子数或中子数为,,,时,原子核具有特别大的结合能稳定性。观察到这些现象后,美国科学家梅耶提出了幻数MagicNumber概念当质子或中子数为幻数时,原子核比较稳定；而当两者均为幻数时,原子核因具有双倍的魔力而特别稳定。像我们熟知的氦个质子和个中子氧个质子和个中子钙个质子和个中子铅个质子和个中子,这几个天然稳定同位素都是这种双幻数的原子核。（领导发言）“打开”原子核 探索同位素党课讲稿。。

12、种稳定的同位素,这种在自然界无处不在的特性使得同位素应用具有普遍性,在地质土壤农业食品临床药物生态环境等领域有着广泛应用。首先,元素的同位素丰度比常常是固定的,但在自然界的多种物理化学生物作用下,又会在某时期某地域产生小幅的波动,因此稳定同位素保存着自然界定的时空信息,对于研究特定物质的溯源转化具有重要价值。比如氧同位素就可以提供关于古大气古海洋古生物和古气候等方面的信息,通过测量海洋沉积物中硫酸盐的氧同位素,可以推断出过去大气中氧气含量的变化。又如食品领域,常常使用碳氮等同位素差异,对有机蔬菜水果植物油葡萄酒咖啡等进行产地溯源或掺假鉴定。其次,稳定同位素氘碳氮氧等,可以作为示踪剂来标记化合物,配合质谱核磁共振光谱等分析手段,来测定追踪化合物中某个或多个特定原子是否参与反应,从而定性定量地了解反应的机理途径位点等,在蛋白质定量组学代谢研究环境分析临床研究等领域已经成为。

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