αβ衰变是什么?
α衰变,又名阿尔法衰变,是一种放射性衰变(核衰变);发生α衰变时,一颗α粒子会从原子核中射出(附注:α粒子,又名阿尔法粒子,即氦-4核,⁴₂He,即一颗由2颗质子和2颗中子组成的原子核); α衰变发生后,原子核的质量数会减少4个单位,其原子序数也会减少了2个单位。
α衰变是一种核裂变,当中涉及量子物理学中的隧穿效应,和β衰变不同的是α衰变是由强核力力场产生和控制。
一颗α粒子带有5兆电子伏特的动能(约等于一颗α粒子的总能量的0.13%),其移动速度是每秒15,000公里,即是只达到5%光速(光速是时速1,079,252,848.8公里);由于α粒子相对大的质量,其+2的电荷,以及相对慢的移动速度,它们实在太容易就会和其他原子核和粒子反应及失去其能量,α粒子在几厘米厚度的空气内就会被吸收。
扩展资料:
在天然核素中,只有相当重的核(A> 140的核)才可能发生α衰变,而且主要发生于A> 209的重核。利用核子的平均结合能不难解释这一现象(见原子核)。
不同的α放射性核素具有不同的半衰期,半衰期的长短同α粒子的能量有强烈的依赖关系。例如U238放射的α粒子能量是4.20兆电子伏,而Po212放射的α粒子能量是8.78兆电子伏,相差2.1倍,而U238的半衰期是4.468×10^9年,而Po212的半衰期是3.0×10^-7秒,却相差10^23倍。
这反映了α粒子能量的微小改变引起了半衰期的巨大变化。1911年,H.盖革和J.M.努塔耳总结实验结果,得出衰变常数λ和α粒子能量之间的经验规律。
⒈原子核发生α衰变之后,出射的α粒子是氦原子核。氦原子核的电子是被剥离了的。
原因正是因为衰变能电离了氦原子,使得氦原子出射的时候只是一个裸核,在运动过程中,氦原子核带电会慢慢俘获电子,判断依据是自由电子和氦原子核的相对运动速度,其实简单的说就是能量。
当自由电子的动能高于氦原子核的第一电离能的时候,电子和原子核各行其事,但如果某个电子的动能小了,就会落到氦原子核的势阱里,相当于被俘获;然后氦原子核速度就慢慢降低,重复这个过程,直到最后变成氦原子。或者你直接对比速度,如果电子的相对速度高于氦原子核的轨道上的运动速度,那么电子不被俘获,反之,则被俘获。
而衰变后的子体原子核,一般也是出于激发态上的,但是,你可以用动量守恒计算一下:α粒子和反冲子核的动量大小是一样的,α粒子质量小,速度大,根据Ek=0.5mv²,α粒子分得的衰变能是最多的,反冲核分到的衰变能其实很小,这个能量一般就几百个千电子伏,大多数情况会以γ衰变的方式把激发能释放出去,只有少部分情况子体原子核会把这部分能量直接传递给核外电子,使得电子电离,此时电离出的电子叫做俄歇电子。然后反冲核带一个单位正电荷,又有大部分机会会把原子(注意:此时激发能已经是原子的了,一般就几个电子伏到几十几百个电子伏。)的激发能以X射线的方式发射退激发;只有少部分的几率空穴(第一个俄歇电子电离后留下的位置)会把能量交给第二个电子,这个电子以俄歇电子方式出射退激发,此时就是空穴串级,反冲核带两个单位的正电荷……如此类推,反冲电子核带三个、四个、五个……九个、十个单位的正电荷的几率是依次减小,到最后几乎就不可能继续增加下去。因为正电荷累积过多,库仑斥力就越大,如果这个反冲原子是位于一个分子上,那么这个分子很可能就会因为承受不了这个库仑斥力而爆炸!解体……
所以,一般来说,你不需要考虑反冲原子核带电的问题。因为它们本身获得的衰变能就少,还有很大的几率是发生γ衰变退激发,带电几率是很小的,做题的时候你可以不考虑这个问题。认为反冲核是不带电的粒子,在磁场中直线前进。这样一来,磁场中反冲核的轨迹是直线,α粒子轨迹是圆圈,这也算是一种外切吧,反冲核的轨迹实际上是α粒子轨迹的切线。
★当然,做题的时候你可以考虑反冲核出射一个俄歇电子带一个单位的正电荷,怎么说呢?这么“玄幻”的事情,你做物理习题的时候,一般都会给出反冲核带多少电荷,电性如何的,要不这题基本没法做。至于你问楼上说那两个多余的电子的问题,其实,是因为核电荷数减少,那两个电子将不再被束缚,相当于是原子核没有足够的引力去抓住那两个电子了。那两个电子成为自由电子沉积在衰变周围的材料原子里。最后α粒子不是要俘获电子吗?虽然不一定就是俘获的这两个电子,但是,最终的电荷平衡就是靠这两个电子来达到的。α粒子从别处俘获到两个电子,然后其它被“抢”了电子的原子核辗转可能就会得到那两个电子。
⒉β衰变有三种方式,一种发射电子,即β-衰变,也就是我们通常说的β衰变。第二种出射正电子,即β+衰变,比如医院里有做正电子成像的,就是利用碳-11的衰变。第三种是轨道电子俘获,原子核直接从核外俘获一个电子,衰变成另外一个核。
β衰变是一个三体问题,参与衰变过程的包括原子核、出射的电子以及出射的中微子。三个微粒平分动量,中微子静止质量几乎为零,也有说就是零的,中微子不带电,所以在磁场中计算β衰变的时候,β粒子的动量和反冲子体原子核的动量并不一定是等大反向的,只有当中微子动量为零的时候,β粒子的动量和反冲子体原子核的动量才等大反向。和之前α衰变一样,反冲子核一般会以γ衰变的方式退激发,有一些纯β衰变的核素,比如说氚、碳-14、锶-90,它们β衰变之后的反冲核直接就是基态的原子核,带电的几率也不大。
只不过高中习题的时候一般会定义β衰变的反冲核带一个单位的正电荷,这个假设主要基于β衰变后,反冲原子核质子数增加1,而原先原子核外电子数不变,就相当于新原子核是被“电离”了一个电子,但实际情况不是电离,β粒子虽然是电子,但β衰变中出射的β粒子是从原子核里来的,不是核外的电子,所以不能叫电离。这样一来,反冲核和电子可以根据你那个公式计算出它们的轨道,至于为什么是内切,道理很简单:假设磁场是垂直纸面向里的×,电子方向向上↑,反冲核方向向下↓,根据左手定则,电子顺时针匀速圆周运动;反冲核同样是顺时针匀速圆周运动,然后半径不同,拥有共同的切点(即发生β衰变的地方)。这样就可以计算了。
高中物理习题一般都认为中微子动量为零,然后电子与反冲核平分衰变能,从而可以计算β衰变的衰变能。但事实上,有绝大多数的β粒子出射能量Eβ=Eβmax/3,即以最大衰变能的三分之一的能量出射。这是一个统计规律。
原子核在衰变过程中放出α粒子叫α衰变,而α粒子的本质是氦原子核。即衰变方程中有He。同理原子核在衰变过程中放出β粒子叫β衰变,而β粒子的本质是高速电子流,即衰变方程中放出电子e。原子核的衰变是一种自发的过程。
是放射性重原子衰变成原子量更小的原子的过程
alpha衰变就是释放出高能的alpha射线(是高速运动的氦核)的衰变,而beta衰变是释放出高能的beta射线(高速运动的电子)的衰变
什么是α衰变和β衰变?
α衰变和β衰变是核衰变中的两种类型。α衰变:α衰变是指放出一个α粒子(即2个质子和2个中子组成的核)的过程。这个α粒子是由核内的中子转变成质子而产生的,同时释放出一个能量E和一个光子。这个反应式可以表示为:4He → 2He + 2γq其中,4代表氦原子核的质量数,2代表氦原子核的电荷数,...
什么是α衰变、β衰变?
α衰变和β衰变是两种放射性衰变过程,它们分别涉及α粒子和β粒子的释放。这里提供它们的方程式:1. α衰变方程式:在α衰变中,原子核释放一个α粒子,即一个氦离子,其核式为He²⁺。这导致原子核的质量数减少4,原子序数减少2。α衰变方程式可以用如下形式表示:初始原子核 → 结果原子...
α衰变和β衰变的区别?
答案:α衰变和β衰变的区别主要体现在其释放的射线和原子核中的变化。详细解释:1. 衰变类型的定义 α衰变是指原子核放射出一个α粒子的过程,而β衰变是指原子核内的一个中子转变为质子,同时释放出一个电子的过程。这两种衰变都是放射性元素自发地发生的过程。2. 释放射线的不同 在α衰变中,释放...
什么是α衰变和β衰变?
让我给出更详细的回答:① 知识点定义来源及讲解:α衰变和β衰变是放射性衰变中常见的两种形式。α衰变是指放射性核素中原子核释放出一个α粒子(由两个质子和两个中子组成)的过程。α衰变通常发生在原子核中存在过多中子的大质量原子核上,以减少中子数量,增加稳定性。β衰变是指放射性核素中一个...
什么叫α衰变,β衰变
贝他衰变有两种类型:贝他正电子衰变,其中发射的是电子和一个中微子;以及贝他负电子衰变,即发射一个电子中微子对。贝他衰变过程中,原子核的电荷数会相应改变,但质量数保持不变。这表明贝他衰变涉及到核内的电子轨道变化,而非质子或中子的直接排放。总的来说,阿尔法衰变和贝他衰变是两种不同的核...
α衰变和β衰变方程式是什么?
1. α衰变和β衰变是放射性元素自发的两种变化方式。2. α衰变过程中,原子核放出α粒子,即一个由两个质子和两个中子组成的氦核(He),并转变成另一个元素的原子核。3. β衰变则涉及原子核内部的一个中子转变为一个质子,同时放出一个电子(β粒子)和一个反中微子。4. 在β衰变中,原子核...
什么是a衰变和b衰变?
这个过程是因为原子核中的两个质子和两个中子结合成一个氦原子核,同时释放出两个中子,导致原子核分裂。这个过程中会释放出一个阿尔法粒子(He),它是两个中子和两个质子组成的原子核,带有正电荷,带有较高能量。b衰变,也称为贝塔衰变,是指原子核中的一个中子转变为一个质子,同时释放出一个...
β衰变有哪三种类型?
核衰变中的β衰变分为三种主要类型:1. β-衰变 A2X通过自发释放一个电子(e-)和一个电子中微子(νe),使得核电荷增加一个单位,质量数保持不变,反应方程为:A2X → A2+1Y + e- + νe 释放的衰变能为:Qβ- = (mX - mY)c2 2. β+衰变 相反,A2X会放出一个正电子(e+)和一...
α衰变和β衰变方程式是什么?
1、α衰变:原子核放出α粒子的衰变叫做α衰变。AZX→A−4Z−2Y+42He。α衰变通式(放出一个α粒子的情况)。2、β衰变:原子核放出β粒子的衰变叫做β衰变。AZX→AZ+1Y+0−1e。β衰变通式(放出一个β粒子的情况)。β衰变中产生的电子是由原子核中的一个中子转化成一个...
什么是β衰变?
最通俗的解释!!:中子--〉质子+电子 这就是β衰变!不稳定的原子就是其只能短时间存在(几微秒),然后就发生衰变 如:铀238就是一种不稳定原子,它只能短时间存在,然后就发生衰变,衰变成铀235
蓍薛康炎:[答案] 自发放射α粒子的核衰变过程.α粒子是电荷数为2、质量数为4的氦核嬆He.α衰变可一般地表示为AZX─→+嬆He,式中AZX为母核;为放射α粒子后剩余的子核.根据母核、子核及氦核的静质量,衰变过程发生质量亏损,Δm=mX-mY-mα>0,与此质量亏...
阳高县13111224786: αβ衰变是什么??
蓍薛康炎: 原子核在衰变过程中放出α粒子叫α衰变,而α粒子的本质是氦原子核.即衰变方程中有He.同理原子核在衰变过程中放出β粒子叫β衰变,而β粒子的本质是高速电子流,即衰变方程中放出电子e.原子核的衰变是一种自发的过程.
阳高县13111224786: α衰变的实质是什么?β衰变的实质是什么?核聚变的实质是什么,并写出方程式?核裂变的实质是什么,并写出方程式? - ?
蓍薛康炎:[答案] α衰变是原子核自发放射α粒子的核衰变过程.α粒子是电荷数为2、质量数为4的氦核He.α衰变可表示为X(Z,A)→Y(Z-2,A-4)+α 原子核自发地放射出β粒子或俘获一个轨道电子而发生的转变.放出电子的衰变过程称为β-衰变;放出正电子的衰变过程称为β+衰...
阳高县13111224786: α衰变和β衰变的区别? ?
蓍薛康炎: 一、含义不同:α衰变放射出来的α粒子,而β衰变放射出来的β粒子,并且还会捕获一个电子.二、作用不同:α衰减在该过程中,一个原子核释放α粒状(由两个中子和两个...
阳高县13111224786: 什么叫α衰变,β衰变 - ?
蓍薛康炎: 衰变时放出阿尔发粒子(氦核)就叫阿尔发衰变,放出贝他粒子(电子)就叫贝他衰变.
阳高县13111224786: 三种衰变的本质各是怎么样的?原子核的构成发生了什么变化?几次α、β衰变? - ?
蓍薛康炎:[答案] 补充下,衰变是两种,射线是三种. 三种射线: α射线、β射线、γ射线. 衰变 原子核放出α粒子或β粒子后,就变成新的原子核.这种变化称为原子核的衰变. 1、衰变规律:原子核衰变时电荷数和质量数都守恒. 质量数守恒(注意不是质量守恒);电荷数...
阳高县13111224786: α与β衰变的主要特点及区别 - ?
蓍薛康炎:[答案] 放射性探测器下的α粒子源 α衰变是一种放射性衰变.在此过程中,一个原子核释放一个α粒子(由两个中子和两个质子形成的氦原子核),并且转变成一个质量数减少4,核电荷数减少2的新原子核. 一个α粒子与一个氦原子核相同,两者质量数和核电荷...
阳高县13111224786: α衰变和β衰变方程式是什么? - ?
蓍薛康炎: α衰变和β衰变是放射性衰变的两种常见类型.它们的方程式和过程如下:1. α衰变(Alpha decay): 在α衰变中,原子核释放出一个α粒子(由两个质子和两个中子组成,相当于一个氦核),将原子序数减少2,质量数减少4. α衰变方程式的一般...
阳高县13111224786: 原子核衰变有几种 ?
蓍薛康炎: 原子核衰变只有两种:α衰变、β衰变.每种衰变过程中都有γ射线放出,没有X射线的.α衰变:一个放射性原子核,放出一个α粒子(氦核)、新核,有γ射线放出.β衰变:一个放射性原子核,放出一个β粒子(电子)、新核,有γ射线放出.