物理中的衰變,指放射性元素放射出粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N元素的過(guò)程。也就是說(shuō)不穩(wěn)定(即具有放射性)的原子核在放射出粒子及能量后可變得較為穩(wěn)定。關(guān)于這個(gè)知識(shí)點(diǎn),我們重要做以下解讀
第一,不是所有的元素都有衰變,而是自身不穩(wěn)定的元素才會(huì)衰變,一般情況下,原子序數(shù)大于等于83的都是放射性元素,當(dāng)然也有原子序數(shù)小于83的放射性元素。
第二,衰變的時(shí)候是從原子核里面釋放粒子或者能量,大家一定要注意,是從原子核里面釋放。
第三,衰變的時(shí)候釋放出的東西可以是α粒子、β粒子、γ射線或中子。
第四,如果釋放出的東西是阿爾法粒子,就稱之為α衰變是。在此過(guò)程中,一個(gè)原子核釋放一個(gè)α粒子(由兩個(gè)中子和兩個(gè)質(zhì)子形成的氦原子核),并且轉(zhuǎn)變成一個(gè)質(zhì)量數(shù)減少4,核電荷數(shù)減少2的新原子核。其衰變方程如下所示。
關(guān)于這個(gè)方程,我們要注意兩點(diǎn),一是方程不是等號(hào),而是箭頭,這說(shuō)明衰變只能由左向右自發(fā)進(jìn)行,而不能由右向左自發(fā)進(jìn)行。二是方程兩邊質(zhì)量數(shù)守恒,但質(zhì)量并不守恒,質(zhì)量不守恒,我們才可以用愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程計(jì)算釋放的能量。
第五,如果釋放出的東西是貝塔粒子,就稱之為β衰變。在此過(guò)程中,一個(gè)原子核釋放一個(gè)β粒子(電子或者正電子),分為β+衰變(釋放正電子)和β-衰變(釋放電子)。
β-衰變中,一個(gè)中子轉(zhuǎn)變成一個(gè)質(zhì)子,一個(gè)電子。
β+衰變中,一個(gè)質(zhì)子吸收能量轉(zhuǎn)變成一個(gè)中子,一個(gè)正電子。三種貝塔衰變的方程如下
第六,γ輻射通常伴隨阿爾法貝塔的衰變產(chǎn)生。當(dāng)一個(gè)原子核發(fā)生α衰變或者β衰變時(shí),生成的新原子核有時(shí)會(huì)處于激發(fā)態(tài),這時(shí),新原子核會(huì)向低能級(jí)發(fā)生躍遷,同時(shí)釋放γ光子子。這就是γ輻射。它電磁輻射,并且γ光子的能量很高。
最后我們還要注意兩點(diǎn),一是大家要理解這句話,能量是物質(zhì)的能量,物質(zhì)是能量的物質(zhì)。二是,原子從基態(tài)出發(fā),躍遷到激發(fā)態(tài),發(fā)出的是可見(jiàn)光或者紅外線,從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài),發(fā)出的是X射線,兒童原子核伴隨衰變產(chǎn)生的是伽瑪射線。
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