放射性物质是什么物质?
一个不稳定的原子核自发衰变为另一个原子核,同时放出射线,这种现象称为放射性衰变。放射性核衰变类型有多种,天然放射性元素核衰变的主要类型为α衰变,β—衰变及同核异能跃迁(γ衰变)。
1.α衰变
不稳定核自发地放出α粒子,而变成另一种核,称为α衰变。
α粒子是氦素(),它由两个中子、两个质子组成,带两个正电荷,质量是4。0026原子质量单位。
放射性核在α衰变后,它的质量数减少4,原子序数减少2。若以X代表衰变前母核,衰变后子核用Y表示,则α衰变可写成以下形式:
实例:经过α衰变,生成表示式可写为:
同一种核放出的α粒子能量是一定的。 有的核放出单一能量的α射线,有的核素放出几种不同能...全部
一个不稳定的原子核自发衰变为另一个原子核,同时放出射线,这种现象称为放射性衰变。放射性核衰变类型有多种,天然放射性元素核衰变的主要类型为α衰变,β—衰变及同核异能跃迁(γ衰变)。
1.α衰变
不稳定核自发地放出α粒子,而变成另一种核,称为α衰变。
α粒子是氦素(),它由两个中子、两个质子组成,带两个正电荷,质量是4。0026原子质量单位。
放射性核在α衰变后,它的质量数减少4,原子序数减少2。若以X代表衰变前母核,衰变后子核用Y表示,则α衰变可写成以下形式:
实例:经过α衰变,生成表示式可写为:
同一种核放出的α粒子能量是一定的。
有的核放出单一能量的α射线,有的核素放出几种不同能量的α射线。当它不只放出一种能量的α射线时,往往伴随有γ射线放出。例如: 衰变后变成。镭的α衰变及氡的能级图。
从上图可见:镭放射出两种能量的α射线,一种是4。
784兆电子伏的α1粒子(占95%),形成的基态。放出的另一种α2粒子能量为4。601兆电子伏 (占5%),衰变后子核氡处于激发态。处于激发状态的氡原子核不稳定,自发地回到的基态,同时放出0。
186兆电子伏的γ光子。这种由于处于激发态的原子核不稳定,自发地回到核的基态的现象称为γ跃迁。
一般α衰变时,伴随放出的γ射线的能量不大,概率也较小。
2.β—衰变
不稳定的核自发地放出β粒子及中微子(ν),变成另一原子核,成为β—衰变。
β—衰变相当于母核中的一个中子转化为质子,使中子、质子数目之比发生了新变化,达到了新的平衡。
β粒子实际上就是电子,它的静止质量等于电子质量,带有一个负电荷。β—衰变的母核与子核的质量数相同,子核的原子序数增加一,即:
如:
β—衰变时放出的能量被衰变后的子核、β粒子和中微子共同带走。
这三种粒子的发射方向的角度是任意的,所以带走的能量不固定。由于子核质量远远大于β粒子和中微子,相比之下,它带走的动能可以忽略不计,因而β—衰变释放能量在β粒子和中微子之间分配。实验测得β粒子的能量是从零至最大值的连续能谱。
与α衰变时伴随放出的γ射线相比较,β—衰变放出的γ射线强度要大得多。天然放射性元素放出的主要γ射线几乎都是伴随β—衰变产生的。
3.同核异能跃迁(γ衰变)
有许多放射性核,在发生α衰变以后,生成的子核不是处于基态而是处于激发态,由激发态过渡到基态的半衰期大于0。
1秒,我们把这种衰变类型称之为同核异能跃迁或称作γ衰变。
从上述定义可以看出:同核异能跃迁(γ衰变)前后,母核与子核的原子序数、质量数都没有改变,只是核的能量不同,再者是母核与子核的半衰期不同。
其中:β1——1。176兆电子伏(6。5%)
β2——0。514兆电子伏(93。5%)
γ——0。662兆电子伏
在此需要注意的是:激发态的原子核回到基态时,除发生同核异能跃迁外,还可以发射内转换电子,不放出γ射线。
原子核从高能级跃迁到低能级时,多余能量使K层或L层、M层电子脱离轨道,成为单一能量的内转电子。在发生内转换时,原子失去一个内层电子,这种状态也是不稳定的,外层电子就会自动充填内层电子空位。由于外层电子能量高,内层电子能量低,外层电子充填内层电子空位时,多余能量以特征X射线放出。
此时放出的射线叫X射线。
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