放射性 , 某些类型的物质自发发射能量和亚原子粒子所表现出的特性。它本质上是单个原子核的属性。
不稳定的原子核会自发分解或衰变成更稳定的配置,但只会以几种特定的方式通过发射某些粒子或某些形式的电磁能来做到这一点。放射性衰变是几种天然元素以及人工产生的元素同位素的一种特性。放射性元素衰变的速率用其表示 半衰期 ;即,任何给定数量的同位素的二分之一衰变所需的时间。半衰期超过 1024一些原子核的寿命不到 10 年−23第二 ( 见下文 放射性跃迁率 )。放射性衰变过程的产物——称为母同位素的子体——本身可能不稳定,在这种情况下,它也会衰变。该过程一直持续到形成稳定的核素。
最常见的自发放射性衰变形式是 α (α) 粒子、β (β) 粒子、γ (γ) 射线和中微子。阿尔法粒子实际上是氦4原子的原子核,带有两个正电荷4/二他。这种带电原子称为离子。中性氦原子在其原子核外有两个电子来平衡这两个电荷。 Beta 粒子可能带负电(beta 减号,符号 是 ——),或带正电(beta plus,符号 是 +)。 β 减去 [β——] 粒子实际上是在 β 衰变过程中在原子核中产生的一个电子,与原子的轨道电子云没有任何关系。 β+粒子,也称为正电子,是电子的反粒子;当放在一起时,两个这样的粒子会相互 歼灭 彼此。伽马射线是电磁辐射,例如无线电波、光和 X 射线。 β 放射性还会产生中微子和反中微子,它们没有 收费 和非常小的质量,用 ν 和ν, 分别。
在不太常见的放射性形式中,可能会发射裂变碎片、中子或质子。裂变碎片本身是复杂的原子核,通常有三分之一到三分之二的电荷 和 和质量 至 母核的。中子和质子当然是复杂原子核的基本组成部分,它们在原子尺度上大约具有单位质量,分别具有零电荷或单位正电荷。这 中子 不能长期存在于自由状态。它被物质中的原子核迅速捕获;否则,在自由空间中,它将经历 β 负衰变成质子、电子和反中微子,半衰期为 12.8 分钟。质子是普通氢的原子核,是稳定的。
与铀和钍矿石相关的天然放射性的早期工作确定了两种不同类型的放射性:α 和β衰变。
在阿尔法衰变中,一个高能氦离子(阿尔法粒子)被喷射出来,留下一个子核 原子数 比母体少两个,原子质量比母体少四。一个例子是铀的丰富同位素的衰变(用箭头表示),238U,对于钍子体和 alpha 粒子:
给定的这个和随后的反应是释放的能量( 问 ) 数百万电子伏特 (MeV) 和半衰期 ( 吨 1⁄2)。应该注意的是,在 α 衰变中,下标所示的电荷或质子数在箭头两侧保持平衡,上标所示的原子质量也是如此。
有多少教皇?
在β-负衰变中,会发射一个高能负电子,产生一个原子序数更高且质量数相同的子核。一个例子是铀子产物 thorium-234 衰变成 protactinium-234:
在上述β衰变反应中,ν代表反中微子。在这里,反应中质子的数量增加了 1,但总电荷保持不变,因为还产生了一个带负电荷的电子。
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