原子核的放射性和衰變

臨界質量(Critical Mass)

臨界質量(Critical Mass)
國立彰化高級中學物理科李明中老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

在一定的材料成分和幾何佈置下,維持核分裂連鎖反應,所需的核分裂材料質量的最小值,稱為臨界質量。

核分裂時第二代與第一代中子數的比,稱之為增值係數。少量的核分裂材料由於絕大多數中子逃逸了,故不能維持連鎖反應。當增值係數等於一時稱為臨界,此時核分裂材料的質量即為臨界質量。

連鎖反應

連鎖反應 (Chain Reaction)
國立彰化高級中學物理科李明中老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

原子內部結構是由科學家拉塞福(Rutherford)先生於 1911 年以 $$\alpha$$ 粒子高速撞擊金箔所發現的。在這股研究原子內部特性的風潮中,義大利物理學家費米(Fermi)在 1934 年以中子撞擊鈾元素後,發現會有新的元素產生,這也是人類第一次發現核分裂反應。

核融合

核融合 (Nuclear Fusion)
國立彰化高級中學物理科李明中老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

提供核能的主要形式有三種,核衰變、核分裂以及核融合。

核融合是指由質量小的原子,例如說是氘或氚,在一定條件下(如超高溫和高壓),發生原子核互相聚合作用,生成新的質量更重的原子核,並伴隨著巨大的能量釋放的一種核反應形式。

核衰變(Nuclear Decay)

核衰變(Nuclear Decay)
國立彰化高級中學物理科李明中老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

提供核能的主要形式有三種,核衰變、核分裂以及核融合。

核衰變是原子核因放射出某種粒子,而蛻變為另一種原子核的過程。穩定性原子核中,中子與質子總數有一定限度(一般而言小於 $$209$$),而且中子數和質子數應保持一定的比例(一般而言約 $$1$$~$$1.5$$)。任何含有過大質量數,或中子數與質子數比值不適當的原子核,都是不穩定的。質量數大於 $$209$$ 的原子核,即元素週期表中釙($$\bf Po$$)之後的所有元素的原子核,都具有放射性(釙之前的元素,有的原子核也具有放射性)。