衰变的类型有哪些?
β衰变(Beta Decay):分为β+衰变和β-衰变两种类型。
β+衰变(正电子衰变,Positron Decay):一个质子转化为一个正电子和一个中微子,同时原子核的原子序数减少1,质量数保持不变。例子包括碳-11转变成硼-11。
β-衰变(电子衰变,Electron Decay):一个中子转化为一个电子和一个反中微子,同时原子核的原子序数增加1,质量数保持不变。例子包括钴-60转变成镍-60。
γ衰变(Gamma Decay):在其他类型的衰变过程后,原子核处于高能级激发态,通过释放γ射线(高能光子)来返回基态。γ衰变不改变原子核的质量数或原子序数。
电子俘获(Electron Capture):原子核捕获环绕其的内层电子,其中一个质子与电子结合形成一个中子,释放出一个中微子。原子核的原子序数减少1,质量数保持不变。例子包括铝-27转变成硅-27。
正子俘获(Positron Capture):原子核俘获一个正电子,其中一个中子与正电子结合形成一个质子,释放出一个中微子。原子核的原子序数增加1,质量数保持不变。
衰变链(Decay Chain):某些放射性元素的衰变产物本身也是不稳定的,会经历一系列的衰变过程,形成连续的衰变链。例如,铀-238通过连续的α和β衰变最终转变为稳定的铅-206。
1、β衰变
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+衰变;原子核从核外电子壳层中俘获一个轨道电子的衰变过程称为轨道电子俘获。
2、α衰变
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; 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。
3、γ衰变
是放射性元素衰变的一种形式。反应时放出伽马射线(是电磁波的一种,不是粒子)。由于此衰变不涉及质量或电荷变化,故此并没有特别重要的化学反应式。
扩展资料:
衰变
1、衰变速度
放射性物质的衰变速度有的很快,有的则很慢,它是放射性同位素的特征。对于一定的放射性物质,其衰变速度是恒定的。所有放射性同位素的衰变速度完全不能因外素加以改变。各种放射性同位素都有有自己特定的相对衰变速度,相对衰变速度即为衰变常数。
2、衰变定律
通过对大量原子核进行研究,发现所有的放射性物质其原子核数目随时间t的变化都遵守一种普遍的衰变规律。放射性同位素的原子数随时间作负指数函数而衰减,这就是衰变定律。
实验表明,在时间dt内,放射元素衰变的原子核数dN跟放射性元素的原子核数N以及dt成正比。dN=-λNdt。式中λ是比例恒量,叫做衰变恒量,表征放射性元素衰变的快慢。式中出现的负号是由于放射性元素的原子核数目是随着时间的增加而减少的。
3、衰变规律
放射性衰变遵从指数衰变规律。放射性核是一个量子体系,核衰变是一个量子跃迁过程,遵从量子力学的统计规律,也就是说,对于任何一个放射性核,发生衰变的时刻完全是偶然的,不能预料,而大量放射性核的集合作为一个整体,衰变规律是十分确定的。
设t=0时刻的放射性核数为N0,t时刻放射性核数为N,则指数衰变规律为N=N0e-λt,式中λ称为衰变常数,表示单位时间内放射性核的衰变概率,它反映了放射性核衰变的快慢。λ值越大,衰变越快;反之则相反。
实际中常用半衰期T1/2或平均寿命τ来反映衰变的快慢。半衰期是放射性核衰变掉一半所需的时间;平均寿命是指不同核衰变有早有晚,完全是偶然事件,对于全部核的寿命取平均得平均寿命。
参考资料:百度百科--衰变