Alpha(α), Beta(β)和 Gamma(γ)射线是当粒子或原子核衰变时辐射出的射线类型。这三种射线的性质因其组成成分的不同而各异。Alpha 射线由两个质子和两个中子组成,带有两个正电荷。Beta 射线由电子组成,带有负电荷,而 Gamma 射线由光子组成,呈电中性。
在本文中,我们将一起探讨什么是 Alpha、Beta 和 Gamma 射线,了解它们的特性,并通过表格形式对它们进行比较。
目录
- Alpha (α) Rays (α 射线)
- Beta (β) Rays (β 射线)
- Gamma (γ) Rays (γ 射线)
- Properties of Alpha(α), Beta(β) and Gamma(γ) Rays (α、β 和 γ 射线的特性)
Alpha (α) Rays (α 射线)
> α 粒子是一个氦核 (2He4),拥有两个质子和两个中子。放射性原子核自发发射 α 粒子的过程被称为 Alpha 衰变。当原子核发射 α 粒子时,就会发生 α 衰变。
这一过程涉及核子的自发发射,由于 α 粒子 (2He4) 包含两个质子和两个中子,因此 α 粒子的发射会导致原子核嬗变为一个新的子核,其原子序数 (Z) 减少 2,原子质量 (A) 减少 4。
> 放射性原子核通过发射 α 粒子进行衰变的过程如下:
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> zXA → z-2Y A-4 + 2He4
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> (母核) (子核) (α粒子)
Properties of Alpha Rays (α 射线的特性)
- α 粒子的电荷为 +2e,质量为 4u。
- α 粒子的动能为 5MeV。
- 在已知的 2500 种核素中,近 90% 都具有放射性。它们并不稳定,而是会衰变为其他核素。
- 当不稳定的核素衰变为不同的核素时,通常会发射 α 或 β 粒子。
- α 发射主要发生在因体积过大而无法保持稳定的原子核中。
- α 衰变主要受强核力和电磁力支配。
Values (数值)
—
6.64 x 10-27 kg
3.2 x 10-19 C
光速的 1/10 到 1/100
最低## Beta (β) Rays (β 射线)
> β 粒子是一种高速运动的电子 (e0)。放射性原子核自发发射 β 粒子的过程被称为 Beta 衰变。
原子核在 β 衰变中获得了更高的稳定性。在 β 衰变中,中子转化为质子,或者质子转化为中子。
> 放射性原子核通过发射 β 粒子进行衰变的过程表示如下:
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> zXA → z+1YA + -1e0 + Ƴ
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> (母核) (子核) (β粒子) (反中微子)
β 衰变主要有三种类型:Beta-minus (β–)(负 β 衰变)、Beta-plus (β+)(正 β 衰变)和 Electron Capture(电子俘获)。
Beta-Minus (β–) (负 β 衰变)
- 在负 β 衰变中,原子核内的中子转化为一个质子和一个类似电子的粒子。
- 那些中子 (N) 多于质子 (Z) 的原子核变得不稳定,倾向于发生负 β 衰变 (β–)。
- β– 粒子就像电子一样。β– 的发射涉及中子转化为质子、电子以及第三种粒子——反中微子的过程。
例如:
> 15P32 ⇢ 16S32+ -1e0
Beta-plus (β+) (正 β 衰变)
- 在 β+ 衰变中,如果一个原子核的质子多于中子,一个质子会转化为中子并发射出一个正电子 (-1e0 )。
- 对于 N/Z 比过小而不稳定的核素,可以发射出一个正电子。正电子是电子的反粒子,除了带正电荷外与电子完全相同。这一基本过程被称为正 β 衰变 (β+)。
该过程表示为:
> p ⇢ n + β+ + v (v=中微子)
Electron Capture (电子俘获)
- 电子俘获是指原子核吸收围绕其旋转的一个内层电子,从而使核内的一个质子变为中子,并发射出一个中微子 (v)。
- 电子俘获与正电子发射是兼容的,因为这两个过程导致相同的核转化。
该过程表示为:
> 1H1 + -1e0 ⇢ 0n1 + v (v=中微子)
!beta
Properties β Rays (β 射线的特性):
- β 粒子带有负电荷,电荷量等于电子上的电荷。
- 它们会被电场和磁场偏转。
- 在 β 衰变中,原子核内的中子变为质子,结果是电荷数保持不变(注:原文此处可能有误,通常原子序数会增加),原子序数增加一。
- β 粒子的发射伴随着一个具有可变能量的伴随粒子。
- 这个伴随粒子没有质量也没有电荷,被称为反中微子。
- 反中微子与 β 粒子一同发射这一事实 Conse (原文未完)