原子核

波耳半徑

波耳半徑 (Bohr Radius)
國立臺灣大學物理學系 簡嘉泓

丹麥物理學家波耳 (Niels Bohr, 1885-1962) 於 1913 年針對原子的內部結構提出了「波耳模型」,其中重要的假設為:

  1. 角動量的量子化:原子中電子的角動量為「約化浦朗克常數」(Reduced Planck Constant) 的整數倍,即 $$L=mvr=n\hbar$$
  2. 原子內的電子僅能存在於一系列固定的能量狀態(即能階),原子如有任何形式的能量改變,則必在兩能階之間以「躍遷」的方式進行,而由於這些能量是固定的,因此可視為電子會因持有的能量不同,而在特定的距離環繞原子核運轉。將此情形應用到氫原子上,電子在允許的最低能量所繞行氫原子核的距離,即為「波耳半徑」,如下圖中 n = 1 的部分。

α 衰變(阿爾發衰變)

$$\alpha$$ 衰變(阿爾發衰變)(Alpha decay)
國立臺灣大學物理學系 林司牧

簡介

$$\alpha$$ 衰變,中文發音為阿爾發衰變,是放射性衰變(核衰變)的一種(放射性衰變的常見類型有 $$\alpha$$ 衰變、$$\beta$$ 衰變和 $$\gamma$$ 衰變三種)。核衰變的速度不受溫度、壓力、電磁場等外界條件的影響,也不受元素所處狀態的影響,只和時間有關。

核子束縛能( Nuclear Binding Energy)

核子束縛能( Nuclear Binding Energy)
台北縣立三民高級中學化學科林秀蓁老師 / 國立台灣大學化學系陳藹然博士責任編輯


原子核主要由質子中子構成,原子核半徑約為10-14~10-15 m,由於質子為帶正電力子,在如此微小的距離質子與質子庫侖斥力是非常大(兩質子間庫倫斥力約為2.3×102牛頓)。然而非放射性的原子核又非常穩定,所以物理學家推測在原子核內必然存在一種很強的吸引力,此引力稱為核力(nuclear force)又稱為「強作用力」(strong interaction)。

若將各原子核質量與所組成的質子和中子質量和比較,發現其兩者是有差異的,此質量差異稱為質量缺陷(mass defect),而此質量差異實際上被轉化為使原子核穩定存在的束縛能(binding energy)。