放射性


放射性 (正體)

核物理学
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放射性衰变
核聚变
核裂变
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放射线的标志。Unicode所收录的编码为U+2622(

放射性是指元素从不稳定的原子核自发地放出射线,(如α射线β射线γ射线等)而衰变形成稳定的元素而停止放射(衰变产物),这种现象称为放射性。衰变时放出的能量称为衰变能量原子序数在83()或以上的元素都具有放射性,但某些原子序数83以下的元素(如)也具有放射性。

目录

衰变

放射性衰变都有一定的周期,并且一般不因环境而改变,这也就是放射性可用于确定年代的原因。由于一个原子的衰变是自然地发生,即不能预知何时会发生,因此会以机率来表示。假设每颗原子衰变的机率大致相同,例如半衰期为一小时的原子,一小时后其未衰变的原子会剩下原来的二分之一,两小时后会是四分之一,三小时后会是八分之一。

原子的衰变会产生出另一种元素,并会放出α粒子β粒子中微子,在发生衰变后,该原子也会释出伽马射线。衰变后的实物粒子静止质量的总合会少于衰变前实物粒子静止质量的总和,根据质能方程,能量可以表现出质量。当物体的能量增加E,其质量则增加E/C²,当物体的能量减少E,其质量也减少E/C²,如果一个原子核衰变后放出实物粒子,假设该原子核在衰变前相对于某一贯性参照物静止,衰变后的新原子核和所放出的实物粒子相对于该惯性参照物运动,即对于该惯性参照物而言,新原子核和所放出的实物粒子具有动能,当新原子核或所放出的实物粒子与其他粒子发生碰撞,它便会失去能量。因此,衰变前和衰变后质量和能量都是守恒的,粒子的静止质量则不守恒。如果该原子核放出光子,同样的,光子也具有质量,但没有静止质量。通常衰变所产生的产物多也是带放射性,因此会有一连串的衰变过程,直至该原子衰变至一稳定的同位素。

发生核衰变的放射性元素有的是在自然界中出现的天然放射性同位素,如14,但其衰变只会经过一次β衰变转为14原子,并不会一连串地发生。也有很多是经过粒子对撞等方法人工制造的元素。

种类

常见衰变模式有:

  • α衰变(Alpha decay)
  • β衰变(Beta decay)
  • γ衰变(Gamma radiation)
  • Cluster decay
  • 双β衰变(Double beta decay)
  • 双电子捕获(Double electron capture)
  • 内部转换(Internal conversion)
  • 同质异构转换(Isomeric transition)
  • 自发裂变(Spontaneous fissio)
  • K辐射:高速电子撞击原子能阶中的K层电子,造成K层能阶产生空位而高能阶电子往K层递补,此时减少的能量会转换成辐射,此辐射称为K辐射。
  • N辐射:高速电子撞击原子能阶中的N层电子,造成N层能阶产生空位而高能阶电子往N层递补,此时减少的能量会转换成辐射,此辐射称为N辐射。

天然辐射的产生

人工辐射的用途

α粒子的穿透力最小,由张纸挡住,β粒子可由铝屏蔽。伽玛射线穿透力强,必须使用实质性的障碍,例如一层非常厚的铅。

医学

工业

农业

考古

教育及其他

参见

参考资料







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