核衰变的放射性核衰变的常见类型

2024年11月28日 06:31
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科学研究表明,稳定性核素对核子总数有一定限度(一般为A≤209),而且中子数和质子数应保持一定的比例(一般为N/Z=1~1.5,也有个别例外)。任何含有过多核子或N/Z不适当的核素,都是不稳定的。A≥209的核素,即元素周期表中钋(Po)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He核),而转变成A较小的新核;或是因核素的N/Z不适当,其核内的中子与质子会自发地相互转变,从而改变N/Z的值,并同时放出一个β-(或β+)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。
放射性核衰变的类型有α衰变、β衰变和γ衰变三种,分别放出α射线、β射线和γ射线。
还应明确,不论是发生了上述的哪一种核衰变,其衰变过程都遵从电荷数守恒、质量数守恒和能量守恒。
可对放射性核衰变的常见类型归纳如下: β衰变又分β-衰变、β+衰变和轨道电子俘获三种方式。
(1) β-衰变
放射出β-粒子(高速电子)的衰变。一般地,中子相对丰富的放射性核素常发生β-衰变。这可看作是母核中的一个中子转变成一个质子的过程。
(2) β+衰变
放射出β+粒子(正电子)的衰变。一般地,中子相对缺乏的放射性核素常发生β+衰变。这可看作是母核中的一个质子转变成一个中子的过程。
(3) 轨道电子俘获
原子核俘获一个K层或L层电子而衰变成核电荷数减少1,质量数不变的另一种原子核。由于K层最靠近核,所以K俘获最易发生。在K俘获发生时,必有外层电子去填补内层上的空位,并放射出具有子体特征的标识X射线。这一能量也可能传递给更外层电子,使它成为自由电子发射出去,这个电子称作“俄歇电子”。