原子核物理教学大纲

原子核物理教学大纲一、课程基本信息1.课程名称：原子核物理2.课程代码：[具体代码]3.课程类型：专业必修课4.学分/学时：[X]学分，[16X]学时（理论教学[12X]学时+实验教学[4X]学时）5.适用专业：[专业名称]6.先修课程：高等数学、普通物理、量子力学等

二、课程目标本课程旨在使学生系统掌握原子核物理的基本概念、基本理论和基本实验方法，了解原子核物理领域的前沿研究动态，培养学生的科学思维能力和创新意识，为后续专业课程的学习以及从事相关领域的研究和工作奠定坚实的基础。具体目标如下：1.掌握原子核的基本性质，如质量、电荷、自旋、磁矩等。2.理解原子核的结构模型，包括液滴模型、壳模型等。3.熟悉核力的特点和性质，掌握核反应的基本规律。4.了解放射性衰变的类型、规律和应用。5.掌握原子核反应的基本理论和实验技术，能够分析和解释简单的核反应过程。6.培养学生运用原子核物理知识解决实际问题的能力，提高学生的科学素养和研究能力。

三、课程内容与学时安排

（一）原子核的基本性质（12学时）1.原子核的质量和大小原子核的质量亏损与结合能原子核大小的测量方法2.原子核的电荷和自旋原子核的电荷分布原子核自旋的测定与意义3.原子核的磁矩核磁矩的概念原子核磁矩的测量与应用

（二）原子核的结构模型（16学时）1.液滴模型液滴模型的基本假设结合能公式及其应用液滴模型对原子核裂变的解释2.壳模型单粒子能级和壳层结构原子核的幻数壳模型的成功与局限性3.集体模型集体运动的概念转动模型和振动模型集体模型与壳模型的统一

（三）核力与核反应（16学时）1.核力核力的特点和性质核力的介子理论2.核反应概述核反应的定义和分类核反应的运动学和动力学3.常见的核反应类型弹性散射和非弹性散射俘获反应裂变反应和聚变反应

（四）放射性衰变（16学时）1.放射性衰变的基本规律衰变常数、半衰期和平均寿命放射性衰变的统计规律2.α衰变α衰变的机制α衰变能的计算3.β衰变β衰变的类型（β⁻、β⁺、轨道电子俘获）β衰变的费米理论4.γ衰变γ衰变的本质内转换

（五）原子核反应实验技术（12学时）1.核反应实验装置加速器的原理和类型探测器的种类和工作原理2.核反应实验方法散射实验反应截面的测量放射性核素的制备与测量

（六）课程总结与复习（4学时）对本课程的主要内容进行系统总结，梳理知识点之间的逻辑关系，解答学生的疑问，为期末考试做好准备。

四、实验教学内容与学时安排

（一）原子核物理实验基础（4学时）1.实验室安全与仪器操作规程介绍实验室的安全注意事项，讲解常用仪器设备（如探测器、信号处理系统等）的操作方法。2.实验数据处理与误差分析学习实验数据的记录、整理和处理方法，掌握误差分析的基本原理和方法。

（二）放射性核素的性质测量实验（8学时）1.放射性活度的测量使用放射性计数仪测量放射性样品的活度，了解放射性衰变规律。2.γ能谱测量通过γ能谱仪测量放射性核素发射的γ射线能谱，确定γ射线的能量和强度。

（三）核反应实验（8学时）1.散射实验利用散射装置研究粒子与原子核的散射过程，测量散射截面等物理量。2.核反应产物的鉴别与分析采用适当的探测器和分析方法，鉴别核反应产物的种类和性质，分析核反应过程。

五、教学方法与手段1.课堂讲授：系统讲解课程的基本概念、理论和方法，注重知识的逻辑性和连贯性，突出重点和难点。2.多媒体教学：运用图片、动画、视频等多媒体资源，直观展示原子核物理的微观过程和实验现象，帮助学生理解抽象的概念。3.讨论式教学：组织学生对一些热点问题或有争议的话题进行讨论，激发学生的学习兴趣和思维能力，培养学生的团队合作精神。4.实验教学：通过实验操作，让学生亲身体验原子核物理实验的过程和方法，培养学生的实践能力和创新能力。

六、考核方式1.平时成绩（30%）出勤情况（10%）：考核学生的课堂出勤情况，无故缺勤一次扣一定分数。作业完成情况（10%）：认真批改学生的作业，根据作业的完成质量和按时提交情况给出成绩。课堂表现（10%）：观察学生在课堂上的参与度、回答问题情况等，综合评价学生的课堂表现。2.实验成绩（30%）实验预习报告（10%）：检查学生对实验原理、步骤等的预习情况。实验操作（10%）：考核学生的实验操作技能和规范程度。实验报告（10%）：根据实验报告的完整性、准确性和创新性等方面给出成绩。3.期末考试成绩（40%）：采用闭卷考试的方式，考查学生对课程知识的掌握程度和应用能力。题型包括选择题、填空题、简答题、计算题等。

七、教材及参考资料1.教材[教材名称]，[作者]，[出版社]，[出版年份]2.参考资料[参考教材1名称]，[作者]，[出版社]，[出版年份][参考教材2名称]，[作者]，[出版社]，[出版年份][相关学术期刊]：如《原子核物理评论》《ChinesePhysicsC》等

八、大纲说明1.本大纲根据专业培养目标和教学要求制定，教学内容可根据实际情况进行适当调