核衰变的类型

一、放射性1、放射性核衰变核衰变：有些原子核不稳定，能自发地改变核结构，这种现象称为核衰变；放射性：在核衰变过程中总是放射出具有一定动能的带电或不带电的粒子，即α、β、γ射线，这种现象称为放射性；天然放射性：天然不稳定核素能自发放出射线的特性；人工放射性：通过核反应由人工制造出来的核素的放射性。

2、放射性衰变的类型①α衰变：不稳定重核(一般原子序数大于82)自发放出4He核(α粒子)的过程；α粒子的质量大，速度小，照射物质时易使其原子、分子发生电离或激发，但穿透能力小，只能穿过皮肤的角质层②β衰变：放射性核素放射β粒子（即快速电子）的过程，它是原子核内质子和中子发生互变的结果；负β衰变（β-衰变）：核素中的中子转变为质子并放出一个β-粒子和中微子的过程。

β-粒子实际上是带一个单位负电荷的电子。

β射线电子速度比α射线高10倍以上，其穿透能力较强，在空气中能穿透几米至几十米才被吸收；与物质作用时可使其原子电离，也能灼伤皮肤；正β衰变(β+衰变)：核素中质子转变为中子并发射出正电子和中微子的过程；电子俘获：不稳定的原子核俘获一个核外电子，使核中的质子转变成中子并放出一个中微子的过程。

因靠近原子核的K层电子被俘获的几率大于其他壳层电子，故这种衰变又称为K 电子俘获；③γ衰变：原子核从较高能级跃迁到较低能级或者基态时所发射的电磁辐射；γ射线是一种波长很短的电磁波（约为0.007~0.1nm），穿透能力极强，它与物质作用时产生光电效应、康普顿效应、电子对生成效应等；3、放射性活度和半衰期①放射性活度：单位时间内发生核衰变的数目；A—放射性活度（s-1），活度单位贝可（Bq），其中1Bq=1s-1，1贝可表示1s内发生1次衰变；N—某时刻的核素数；t—时间（s）；λ—衰变常数，放射性核素在单位时间内的衰变几率；②半衰期(T1/2)：放射性核素因衰变而减少到原来的一半所需时间；4、核反应：用快速粒子打击靶核而给出新核(核产物)和另一粒子的过程称为核反应；方法：用快速中子轰击发生核反应；吸收慢中子的核反应；用带电粒子轰击发生核反应；用高能光子照射发生核反应；二、照射量和剂量1、照射量dQ——γ或x射线在空气中完全被阻止时，引起质量为dm的某一体积元的空气电离所产生的带电粒子（正或负）的总电量值（C，库仑）；x——照射量，国际单位制单位：库仑/kg，即C/kg伦琴（R），1R=2.58×10-4C/kg伦琴单位定义：凡1伦琴γ或x射线照射1cm3标准状况下（0℃，101.325kPa）空气，能引起空气电离而产生1静电单位正电荷和1静电单位负电荷的带电粒子；2、吸收剂量：在电离辐射与物质发生相互作用时单位质量的物质吸收电离辐射能量的大小；D——吸收剂量；——电离辐射给予质量为dm的物质的平均能量；吸收剂量D的国际单位为J/kg，专门名称为戈瑞，简称戈，用符号Gy表示：1Gy=1J/kg拉德(rad) 1rad=10-2Gy吸收剂量率（P）：单位时间内的吸收剂量，单位为Gy/s或rad/s3、剂量当量（H）：在生物机体组织内所考虑的一个体积单元上吸收剂量、品质因数和所有修正因素的乘积，H=DQND——吸收剂量（Gy）；Q——品质因数，其值决定于导致电离粒子的初始动能，种类及照射类型；N——所有其他修正因素的乘积，通常取为1；剂量当量(H)的国际单位J/kg，希沃特(Sv)，1Sv=1J/kg雷姆(rem)，1rem=10-2Sv剂量当量率：单位时间内的剂量当量，Sv/s或rem/s；4、第二节环境中的放射性本节要求：了解环境中放射性的来源，放射性核素在土壤、水、大气等环境中的分布，了解放射性核素对人体的危害及内照射概念。

原子核的稳定性及衰变原子核是构成原子的重要组成部分，它由质子和中子组成。

然而，原子核的稳定性却是个非常复杂的问题。

本文将探讨原子核的稳定性及其衰变。

1. 原子核稳定性的基本原则原子核的稳定性取决于其质子和中子之间的相互作用力。

根据研究发现，原子核稳定的条件有两个基本原则。

首先，质子和中子之间的强相互作用力使得原子核内的粒子能够保持在一起。

这种力量足以克服电磁力的排斥作用，从而保持原子核的稳定。

这也是为什么质子数和中子数相当的原子核更稳定的原因之一。

其次，电磁相互作用力是保持原子核稳定的另一个重要因素。

由于带正电的质子相互排斥，它们会有一定的电势能。

然而，中子既不带电，也不会受到这种电势能的影响，因此在原子核中的中子数量相对较多也是保持原子核稳定的因素之一。

2. 原子核衰变的类型尽管原子核稳定性受到强力和电势能的影响，但依然存在着衰变的现象。

原子核的衰变主要分为三种类型：α衰变、β衰变和γ衰变。

α衰变是指由于原子核过于庞大，无法继续保持稳定而发生的衰变过程。

在α衰变中，原子核会释放出一个α粒子，即由两个质子和两个中子组成的粒子。

该过程会导致原子核的质量数减少4，因为一个α粒子的质量数为4。

例如，铀核衰变为镭核的过程就是一种α衰变。

β衰变是指原子核中的一个中子转化为一个质子或一个质子转化为一个中子的过程。

在β衰变中，原子核释放出一个电子或一个正电子，并伴随着一个反中微子或微中子的产生。

该过程会导致原子核质子数或中子数发生变化，进而改变原子核的元素特性。

γ衰变是指原子核处于激发态时释放能量，从而回到基态的过程。

在γ衰变中，原子核释放出高能量的γ射线。

这种射线不会改变原子核的质子数或中子数，只是释放出能量。

3. 影响原子核稳定性的因素除了基本原则和衰变类型之外，还有一些其他因素会影响原子核的稳定性。

质子数和中子数之间的比例是影响原子核稳定性的关键因素之一。

当质子数大于中子数时，原子核会变得不稳定。

这是因为带正电的质子之间的排斥作用增加，而强力的作用力无法克服这种排斥作用。

αβγ衰变的规律总结α、β和γ衰变是放射性核衰变的三种常见形式。

它们都是放射性核素自发放出粒子或电磁辐射以达到稳定态的过程。

下面对它们的规律进行总结：一、α衰变：α衰变是指放射性核素放出一个α粒子，即一个质子数为2、中子数为2的氦离子。

α衰变的规律如下：1.α衰变是对重元素而言的：α衰变一般发生在重元素中，如铀（U）系列放射性核素。

这是因为重元素的核子数较多，核内的相互作用导致核力相对较弱，不足以克服库伦斥力，因而核强力作用下核子数较多的重元素倾向于α衰变来达到稳定态。

2.生成新的原子核并释放能量：在α衰变时，原子核会变成另一个具有较小质量数和原子序数的新原子核。

同时，放出的α粒子携带正电荷和动能。

这个过程中，核质量减少，因此释放的能量与质量差相关。

3.放射性核素半衰期长：α衰变的半衰期较长，一般在数千年至几十亿年之间，例如铀-238的半衰期为44.5亿年。

这是由于其放出的α粒子相对较大，具有较高的能量状态，进一步衰变所需的时间相对较长。

二、β衰变：β衰变是指放射性核素中的一个中子衰变为质子，并释放出一个带负电荷的β粒子（可以是电子e-或正电子e+）。

β衰变的规律如下：1.β-衰变与β+衰变：β-衰变是指中子转化为质子，并释放出一个电子，例如钴-60放射性核素。

β+衰变是指质子转化为中子，并释放出一个正电子，例如氯-37放射性核素。

2.生成新的原子核并释放能量：在β衰变时，核子的数量发生改变，进一步生成具有不同质量数和原子序数的新原子核。

放出的β粒子带有电荷和动能。

同时，根据能量守恒定律，可能会产生伽马光子和可能的其他衰变产物。

3.半衰期较短：β衰变的半衰期通常较短，从几分钟到几十年不等，例如碳-14的半衰期为5730年。

这是由于β衰变涉及到较小的质量变化和粒子释放。

三、γ衰变：γ衰变是指放射性核素核外电子在跃迁时释放出γ光子，即高能量的电磁辐射。

γ衰变的规律如下：1.不改变原子核的结构：γ衰变不涉及原子核内的粒子数量变化，该过程只涉及到放出高能量的γ光子。

核衰变的基本类型一、引言核衰变是指原子核中的粒子发生变化，导致原子核的质量数、原子序数或能量发生改变的现象。

它是一种自然界中常见的现象，也是人类利用核能和进行核反应时必须了解和掌握的基础知识。

本文将从基本类型、特点和应用三个方面详细介绍核衰变。

二、基本类型核衰变可以分为三种基本类型：α衰变、β衰变和γ射线。

1. α衰变α粒子是由两个质子和两个中子组成的带正电荷的粒子，其符号为α。

在α衰变中，原子核释放出一个α粒子，同时质量数减少4，而原子序数减少2。

例如：$^{238}_{92}\text{U}$ $\rightarrow$ $^{234}_{90}\text{Th}$ + $^{4}_{2}\text{He}$这里238表示铀-238这种同位素的质量数，92表示铀-238这种同位素的原子序数；234表示钍-234这种同位素的质量数，90表示钍-234这种同位素的原子序数；4表示氦-4这种同位素的质量数，2表示氦-4这种同位素的原子序数。

2. β衰变β粒子是带负电荷的电子或正电子，其符号为β。

在β衰变中，原子核中的一个中子或一个质子转化成一个β粒子和一个反中微子或正中微子。

当原子核中的质子数增加时，发生β+衰变；当原子核中的质子数减少时，发生β-衰变。

在β-衰变过程中，原子核内部的一颗中性粒子转化为负电荷的β粒子和一颗反中微子；在β+衰变过程中，原子核内部的一颗质量等于电荷相反的正电荷粒子（即正电子）转化为正电荷的β粒子和一颗正中微子。

例如：$^{14}_{6}\text{C}$ $\rightarrow$ $^{14}_{7}\text{N}$ + $^0_{-1}\text{e}$这里14表示碳-14这种同位素的质量数，6表示碳-14这种同位素的原子序数；14表示氮-14这种同位素的质量数，7表示氮-14这种同位素的原子序数；0表示β−粒子的质量数，−1 表示β− 粒子的原子序数。

3. γ射线γ射线是一种高能电磁波，其符号为γ。

《原子核的衰变》讲义一、原子核衰变的概念在我们生活的这个世界里，物质的构成和变化有着无尽的奥秘等待我们去探索。

而原子核的衰变，就是其中一个极其重要的现象。

简单来说，原子核的衰变指的是原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的过程。

这就好像一个原本稳定的“小团体”，突然有成员离开了，导致整个团体的性质发生了改变。

原子核衰变的发生是不受外界条件影响的，它是原子核内部自身的性质所决定的。

这意味着，无论我们所处的环境是高温还是低温，高压还是低压，原子核该衰变的时候就会衰变。

二、原子核衰变的类型原子核衰变主要有三种类型：α衰变、β衰变和γ衰变。

1、α衰变α衰变是指原子核放出一个α粒子（也就是氦原子核，由两个质子和两个中子组成）而转变为新核的过程。

在这个过程中，新核的质量数会减少 4，电荷数会减少 2。

比如说，铀 238 经过α衰变会变成钍 234 ，其核反应方程式可以表示为：＼＼begin{align}＿{92}＾｛238}U&＼to_{90}＾｛234}Th ＋＿{2}＾｛4}He\＼＼end{align}＼2、β衰变β衰变分为β⁻衰变和β⁺衰变。

β⁻衰变是指原子核内的一个中子转变为一个质子和一个电子，同时放出一个电子的过程。

在这个过程中，新核的质量数不变，电荷数增加 1 。

例如，碳 14 经过β⁻衰变会变成氮 14 ，其核反应方程式为：＼＼begin{align}＿{6}＾｛14}C&＼to_{7}＾｛14}N ＋＿{－1}＾｛0}e\＼＼end{align}＼β⁺衰变则是原子核内的一个质子转变为一个中子和一个正电子，同时放出一个正电子的过程。

在这个过程中，新核的质量数不变，电荷数减少 1 。

3、γ衰变γ衰变通常是在α衰变或β衰变发生之后，原子核处于激发态，然后向低能态跃迁时放出γ光子（也就是高能电磁波）的过程。

γ衰变不会改变原子核的质子数和质量数，只是原子核能量状态的调整。

三、原子核衰变的规律1、衰变的半衰期半衰期是衡量原子核衰变快慢的一个重要物理量。

核反应的产生与核反应方程式核反应是指原子核之间发生的转化过程，其中能量的释放或吸收是一种特征性的现象。

核反应可以分为核衰变和核聚变两种类型。

核衰变是指原子核自发地转变为其他原子核的过程。

在核衰变过程中，原子核的质量数和原子序数都可能发生变化。

常见的核衰变类型有α衰变、β衰变和γ衰变。

α衰变是指一个原子核释放出一个α粒子，相当于一个氦离子（包含2个质子和2个中子）。

β衰变则包括β+衰变和β-衰变，其中β+衰变是指一个原子核放出一个正电子和一个中微子，而β-衰变是指一个原子核放出一个负电子和一个反中微子。

γ衰变是指一个原子核放出γ 射线，并不改变其质量数和原子序数。

另一种核反应类型是核聚变，即两个或多个原子核融合成为一个更大的原子核。

核聚变通常伴随着巨大的能量释放，是太阳内部以及氢弹等核武器的能量来源。

目前人类实现的核聚变方式是通过高温、高压下将氘（D）和氚（T）核融合成氦（He）核的过程，同时释放出高能中子。

核反应的发生可以通过核反应方程式来描述，核反应方程式包括反应物和生成物之间的化学符号和质量数、原子序数。

以下是几个常见的核反应方程式示例：1. α衰变：毒魔核（Po-210）经过α衰变转变为铅（Pb-206）：Po-210 → Pb-206 + α2. β+衰变：正电子（e+）与电子（e-）相遇湮灭，生成两个光子（γ）：e+ + e- → γ + γ3. β-衰变：碳-14（C-14）经过β-衰变转变为氮-14（N-14）：C-14 → N-14 + β-4. 核聚变：氘（D）与氚（T）发生核聚变生成氦（He）和一个中子（n）：D + T → He + n需要注意的是，核反应方程式必须满足质量守恒和电荷守恒定律。

在编写核反应方程式时，应确保反应物的质量数和原子序数总和等于生成物的质量数和原子序数总和。

总之，核反应是原子核之间转化的过程，包括核衰变和核聚变两种类型。

核反应方程式用于描述核反应过程中反应物和生成物之间的变化关系。

★核衰变核衰变（nuclear decay），是原子核自发射出某种粒子而变为另一种核的过程。

认识原子核的重要途径之一。

1896年法国科学家A.H.贝可勒尔研究含铀矿物质的荧光现象时，偶然发现铀盐能放射出穿透力很强可使照相底片感光的不可见射线，这就是衰变产生的射线。

除了天然存在的放射性核素以外，还存在大量人工制造的其他放射性核素。

放射性的类型除了放射α、β、γ粒子以外，还有放射正电子、质子、中子、中微子等粒子以及自发裂变、β缓发粒子等等。

发现法国1896年科学家A.H.贝可勒尔研究含铀矿物质的荧光现象时，偶然发现铀盐能放射出穿透力很强可使照相底片感光的不可见射线。

不久人们发现其他原子序数很高的重元素如钍、镭等的盐类也具有放射性。

经过多年细致研究，弄清楚这种放射性是铀、钍、镭等原子核的性质，与环境温度以及所处的化学状态无关；放射性放出的射线有3种：①α射线，具有最强的电离作用，穿透本领很小，在云室中留下粗而短的径迹。

②β射线，电离作用较弱，穿透本领较强，云室中的径迹细而长。

③γ射线，电离作用最弱，穿透本领最强，云室中不留痕迹。

进一步研究表明，α射线中放射的粒子是电荷数为2质量数为4的氦核He，β射线中放射的粒子是带负电的电子，γ射线是波长很短的电磁波。

不稳定的放射性核放射出射线后衰变为另一种核或衰变为能量较低的核，放射过程中遵从电荷守恒、质量数守恒和能量守恒。

延伸用途放射性在许多学科的研究中都有重要应用。

α衰变（α-decay）自发放射α粒子的核衰变过程。

α粒子是电荷数为2、质量数为4的氦核嬆He。

α衰变可一般地表示为AZX─→+嬆He，式中AZX为母核；为放射α粒子后剩余的子核。

根据母核、子核及氦核的静质量，衰变过程发生质量亏损，Δm=mX-mY-mα>0，与此质量亏损相应的能量Δm·c2称为衰变能，大约为Ω兆电子伏特(MeV)量级，其中98%以上是α粒子动能，只有不足2%表现为子核的反冲动能。

放射性衰变与核能利用知识点总结一、放射性衰变放射性衰变是指原子核自发地放出射线并转变为另一种原子核的过程。

这个过程是不稳定原子核的固有特性，其发生是随机的，无法预测单个原子核何时会发生衰变，但对于大量的原子核，其衰变的规律是可以统计和描述的。

1、三种主要的衰变类型α衰变：原子核放出一个α粒子（即氦核），质量数减少 4，原子序数减少 2。

例如，铀 238 经过α衰变变成钍 234。

β衰变：分为β 衰变和β ＋衰变。

β 衰变时，原子核中的一个中子转变为一个质子，同时放出一个电子和一个反中微子；β ＋衰变时，原子核中的一个质子转变为一个中子，同时放出一个正电子和一个中微子。

γ衰变：通常在α衰变或β衰变之后发生，原子核从激发态跃迁到较低能态，放出γ光子。

γ衰变不改变原子核的质子数和质量数。

2、半衰期半衰期是指放射性原子核数目衰变掉一半所需要的时间。

不同的放射性核素具有不同的半衰期，从几秒到数十亿年不等。

半衰期是放射性衰变的一个重要特征参数，它反映了原子核的稳定性。

3、放射性衰变的规律放射性原子核的衰变遵循指数衰减规律。

设初始时刻放射性原子核的数目为 N₀，经过时间 t 后剩余的原子核数目为 N，则有 N ＝ N₀ ×e^（λt)，其中λ为衰变常数，与半衰期 T₁/₂的关系为λ ＝ ln2 ／T₁/₂。

二、核能利用核能的利用主要包括核裂变和核聚变两种方式。

1、核裂变核裂变是指重原子核（如铀 235、钚 239 等）在吸收一个中子后分裂成两个或多个质量较小的原子核，并释放出大量能量和中子的过程。

链式反应：当中子轰击重原子核时，产生的新中子又会引发更多的原子核裂变，从而形成链式反应。

为了控制链式反应的速率，在核反应堆中使用了控制棒来吸收中子。

核反应堆：核反应堆是实现可控核裂变的装置，主要由核燃料、慢化剂、冷却剂、控制棒等组成。

核反应堆广泛应用于核电站、核动力船舶等领域，为人类提供了大量的电能和动力。