文化

核素

具有一定数目质子和中子的原子

  • 外文名:nuclide
  • 应用学科:物理、化学
  • 适用领域:量子物理
  • 核素介绍
    核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。

    同一种同位素的核性质不同的原子核,它们的质子数相同而中子数不同,结构方式不同,因而表现出不同的核性质。

    关系

    综述

    核素与核素的符号;原子序数、质量数、中子数三者之间的关系:

    具有一定核电荷数和质量数,并且具有同一能态的一种原子核或原子,称为一种核素。

    核素常用符号表示,其中X是元素符号,Z是原子序数,A是质量数,,N是该核素中的中子数。由于元素符号X已经确定了它的原子序数,因此,通常核素也可简记为。

    科学研究表明,稳定性核素对核子总数有一定限度(一般为),而且中子数和质子数应保持一定的比例(一般为,也有个别例外)。任何含有过多核子或不适当的核素,都是不稳定的。的核素,即元素周期表中钋之后的所有元素的核素都具有放射性(钋之前的元素,有的核素也具有放射性),它们或是自发地放射出α射线(即核),而转变成A较小的新核;或是因核素的不适当,其核内的中子与质子会自发地相互转变,从而改变的值,并同时放出一个(或)粒子。核素衰变后产生的新核几乎都是处在激发态,这样的核或是自发地放射出γ光子而转变到基态或较低能态,或是继续进行α衰变(或β衰变),直到变成一个稳定的核素为止。

    理解

    核素分为①不同元素不同原子②同种元素不同原子

    化学

    具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素,符号是

    (1)核素的概念界定了一种原子;

    (2)绝大多数元素都包括多种核素,也有的天然元素仅含有一种核素;

    (3)核素的种类多于元素的种类,目前发现的112种元素共有一千多种核素。

    简介

    核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。很多元素有质子数相同而中子数不同的几种原子。例如,氢有 3种原子,就是3种核素,它们的原子核中分别有0、1、2个中子。这3种核素互称为同位素。例如,原子核里有6个质子和6个中子的碳原子,质量数是12,称为碳-12核素,或写成核素。原子核里有6个质子和7个中子的碳原子,质量数为13,称核素。氧元素有三种核素。具有多种核素的元素称多核素元素。自然界仅有一种核素存在的元素称为单核素元素,如铍、氟、铝、钠等20种元素。质子数为偶数的元素,可有较多的稳定核素,一般不少于3种,而质子数为奇数的元素,通常只有一个稳定核素,一般不会多于两种,这是由核子的结合能所决定的。多核素元素中各核素互称同位素,因为它们处于周期表中同一位置上,化学性质基本相同,但核性质不同;单核素元素没有同位素。核素的质量即原子质量,总小于孤立质子、中子和电子的质量总和,在概念上也不等于质量数,在数值上除外均与质量数稍有不同。核素的质量是用质谱仪测定的,这种测定很先进,可测得7位或更多位有效数字。

    概念引入

    核素概念最初是为了确切描述元素的原子量而引入的。最初的化学原子概念是元素原子,即同一种元素对应有同一种原子,因此某种元素的原子量被规定为该元素原子的相对质量。同位素的发现揭示出元素并不是化学性质和量完全相同的一类原子,同一种元素的原子其质量可以不同,因而元素原子量所反映的是各种同位素原子质量的平均值。原子物理学的研究进一步表明,原子的质量主要是由构成原子核的质子和中子的数目决定的,而元素的化学性质只同质子数有关。为了进一步区分元素的同位素,科学家们引进了同位素的质量数,即质子数和中子数之和。从元素的化学性质看,不同的同位素在元素周期表上处于同一位置,故称“同位素”,而从原子核的角度看,同位素又是同一种元素的质量不同的原子核,也称为核素。这时,核素只不过是同位素的别称。后来发现地球上天然存在的和人工制造的原子核都有“同核异能态”的现象,即具有相同质子数和中子数的原子核所显现出来的核性质,如衰变方式、半衰期、能量等等可以不同。同核异能态是原子核层次的“同分异构体”,“同分”是指相同数目的质子和中子,“异构”则表示它们构成原子核的方式不同。但同位素概念不足以反映这种“同分异构”现象。如果把核素概念定义为同一同位素的核性质不同的原子核,就可以概括核的同分异构现象。因此,核素也就成了表达核性质的独立概念。

    核素图

    化学元素周期表不能表达核素的内容,这就需要有一个与核素概念相适应的表达方式,即核素图。在核素图中,核素是按原子序数和质量数递增的顺序排列的。在这个意义上核素图是周期表的进一步发展。它把质量数相同的核素按纵队排列,从上到下的直列是同量异位的核素的队伍;同位核素按质量数递增的顺序依次从左上向右下斜队排列,是质子数相同的核素列;从左下至右上(或从右上至左下)是同中子异荷素,核素图侧重于描绘原子核的性质,如衰变方式、半衰期、热中子反应截面、射线性质和能量等,而略去核子电子壳层结构。现代化学元素周期系理论和核外电子壳层结构理论是等价的,现代化学元素周期表如何进一步向超重元素发展,实质上是核素周期系理论所要回答的问题。建立在核子壳层结构模型基础上的幻数核素理论,在一定程度上描述了核素的稳定性,从而初步揭示了原子核的内在规律性。然而幻数理论还远不像电子壳层理论那样完整、准确而令人信服,也就是说量子力学理论在核层次的应用还没有成功,因此核素图仅仅是探索核素周期性图表形式的初步尝试。

    探索核素规律涉及基本粒子问题,可以把核素视为基本粒子集团,核素的稳定性主要取决于中子和原子的确定的结合方式。在人造核素过程中,各种基本粒子相互作用和转化的奥秘远没有完全弄清楚。

    元素已经失去其作为组成世界万物基元的意义,现在人类的认识已进入到作为元素组分的基本粒子层次。在认识连接元素原子和基本粒子这个物质结构链条中,核素概念也许会起到特殊的作用。

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    -

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    ▪ 热[态]停堆

    ▪ 冷[态]停堆

    ▪ 安全停堆[状态]

    ▪ 手动停堆

    ▪ 自动停堆

    ▪ 紧急停堆

    ▪ 倒料

    ▪ 计划停运

    ▪ 非计划停运

    ▪ 换料

    ▪ 换料水池

    ▪ 不停堆换料

    ▪ 硼稀释

    ▪ 核电厂验收

    ▪ [核电厂]关闭

    ▪ 核电厂运行特点

    ▪ 世界核电营运者协会运行性能指标

    ▪ 核电厂操纵人员执照

    ▪ 运行限值图

    ▪ 运行限值和条件

    ▪ 核电厂水化学

    ▪ 核电厂运行工况

    ▪ 核电厂正常运行工况

    ▪ 核电厂异常运行工况

    ▪ 堆芯捕集器

    ▪ 硼注入

    ▪ 运行方式参数范围

    ▪ 运行模式

    ▪ 基本负荷运行方式

    ▪ 负荷跟踪运行方式

    ▪ 象限功率倾斜比

    ▪ 运行技术规格书

    ▪ 核电厂运行规程

    ▪ 核电厂事故处理规程

    ▪ 状态导向应急操作规程

    ▪ 事件导向应急操作规程

    ▪ 核电厂严重事故处理规程

    ▪ 反应性引入事故

    ▪ 控制棒弹出事故

    ▪ 反应堆功率猝增

    ▪ 流量丧失事故

    ▪ 冷却剂丧失事故

    ▪ 大破口失水事故

    ▪ 燃料中心熔化

    ▪ 堆芯熔化事故

    ▪ 包壳破损

    ▪ 包壳熔化

    ▪ 主蒸汽管道破裂事故

    ▪ 主给水管道破裂事故

    ▪ 蒸汽发生器传热管破裂事故

    ▪ 未能紧急停堆的预期运行瞬变

    ▪ 全厂断电事故

    ▪ [核电厂]厂外电源

    ▪ [核电厂]失去正常给水

    ▪ 安全壳失效模式

    ▪ 核电厂维修

    ▪ 役前检查

    ▪ 在役检查

    ▪ 停堆检查

    ▪ 燃料组件现场检验

    ▪ 运行安全管理体系

    ▪ 技术支持中心

    ▪ [核电厂主控室]人因工程

    ▪ 运行人员培训、考核与取执照

    ▪ 核电厂培训模拟机

    ▪ 核电厂工程仿真机

    ▪ 核电厂全范围仿真机

    ▪ 运行经验反馈

    ▪ 运行安全评估组

    ▪ 运行安全评估

    ▪ 同行评估

    ▪ 核电厂经济分析

    ▪ 核电厂比投资

    ▪ 核电厂设计寿期

    ▪ [核电厂]容量因子

    ▪ 寿期管理

    ▪ [核电厂]负荷因子

    ▪ [核电厂]可用因子

    ▪ [核电厂]运行维护费

    ▪ 燃料和后处理费用

    ▪ 核电厂发电成本

    ▪ 核电厂退役

    ▪ 核安全

    ▪ 核安全目标

    ▪ 核安全基本原则

    ▪ 核安全管理原则

    ▪ 安全优先

    ▪ 安全文化

    ▪ 核安全监管

    ▪ 核安全监管机构

    ▪ 核安全监督检查

    ▪ 核安全执法

    ▪ 核安全法规体系

    ▪ 核安全许可证制度

    ▪ 核安全许可证

    ▪ 核承压设备监督管理

    ▪ 核承压设备

    ▪ 核设施

    ▪ 核设施选址安全要求

    ▪ 核设施设计安全要求

    ▪ 核设施运行安全要求

    ▪ 核电厂防火

    ▪ 核安全等级

    ▪ 固有安全

    ▪ 能动部件

    ▪ 非能动部件

    ▪ 核电厂事件分级

    ▪ 纵深防御

    ▪ 单一故障准则

    ▪ 共因故障

    ▪ 故障安全原则

    ▪ 先漏后破准则

    ▪ 三道屏障

    ▪ 多样性

    ▪ 多重性

    ▪ 功能隔离

    ▪ 安全重要物项

    ▪ 实体隔离

    ▪ 事故工况

    ▪ 事故管理

    ▪ 预计运行事件

    ▪ 安全系统

    ▪ 最终热阱

    ▪ 飞射物

    ▪ 堆芯熔化概率

    ▪ 安全壳泄漏率

    ▪ 安全分析报告

    ▪ 核安全评价

    ▪ 安全验证

    ▪ 核电厂环境影响评价

    ▪ 环境影响报告

    ▪ 确定论安全评价

    ▪ 概率安全评价

    ▪ 假设始发事件

    ▪ 事件树分析

    ▪ 安全系统整定值

    ▪ 事件序列

    ▪ 风险告知

    ▪ 严重事故

    ▪ 核电厂实体保卫

    ▪ 核保障

    ▪ 核材料

    ▪ 核材料衡算

    ▪ 核材料实物保护

    ▪ 实物保护系统

    ▪ 核材料实物保护分区

    ▪ 核保安

    ▪ [核]临界安全

    ▪ 几何安全

    ▪ 双偶然事件原则

    ▪ 质量保证

    ▪ 质量保证大纲

    ▪ 物项

    ▪ 质量计划

    ▪ 质量控制

    ▪ 合格人员

    ▪ 人员差错

    ▪ 不符合项

    ▪ 见证点

    ▪ 停工待检点

    ▪ 纠正行动

    ▪ 独立验证

    ▪ 电离辐射

    ▪ 辐射防护

    ▪ 实践

    ▪ 辐射源

    ▪ 天然辐射源

    ▪ 照射

    ▪ 外照射

    ▪ 内照射

    ▪ 职业照射

    ▪ 公众照射

    ▪ 辐射防护最优化

    ▪ 剂量限值

    ▪ 职业照射剂量限值

    ▪ 公众照射剂量限值

    ▪ 剂量约束

    ▪ [放射性]活度

    ▪ 剂量

    ▪ 吸收剂量

    ▪ 辐射权重因数

    ▪ 组织权重因数

    ▪ 比释动能

    ▪ 当量剂量

    ▪ 有效剂量

    ▪ 集体有效剂量

    ▪ 待积当量剂量

    ▪ 待积有效剂量

    ▪ 剂量当量

    ▪ 个人剂量当量

    ▪ 摄入

    ▪ 放射性污染

    ▪ [放射性]去污

    ▪ 清洁解控水平

    ▪ 辐射工作场所分区

    ▪ 控制区

    ▪ 监督区

    ▪ 非居住区

    ▪ 限制区

    ▪ 辐射生物效应

    ▪ 随机性效应

    ▪ 确定性效应

    ▪ 生物半排期

    ▪ 过量照射

    ▪ 急性放射病

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    ▪ 一次屏蔽

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    ▪ 烟羽应急计划区

    ▪ 食入应急计划区

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    ▪ 放射性废物

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    ▪ 中放废物

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    ▪ 放射性固体废物处理

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    ▪ 放射性废物焚烧

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    ▪ 放射性废物处置

    ▪ 近地表处置

    ▪ 地质处置

    ▪ 玻璃固化

    ▪ 天然屏障

    ▪ 工程屏障

    ▪ 分离-嬗变

    ▪ 放射性核素迁移

    ▪ 深海处置

    ▪ 宇宙处置

    ▪ 地下实验室

    ▪ 设计基准威胁

    ▪ 干预

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    该页面最新编辑时间为 2024年4月5日

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