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                  衰變鏈

                  2020-10-16
                  出處:族譜網(wǎng)
                  作者:阿族小譜
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                  種類文中提到的四條衰變鏈:釷(4n,藍(lán)色)、镎(4n+1,紫色)、鐳(4n+2,紅色)、和錒(4n+3,綠色)。最常見的四種放射性衰變?yōu)椋害了プ?、β衰變、逆β衰變(也可看作正電子發(fā)射和電子捕獲)及同質(zhì)異構(gòu)轉(zhuǎn)換。其中只有α衰變會(huì)改變?cè)雍说脑恿浚ˋ),并一定把原子量減少四個(gè)單位。因此,所有衰變過程的母同位素與其衰變產(chǎn)物的原子量除以四后都會(huì)有相同的余數(shù),把所有核素分為四類。一條可行的衰變鏈中的每一個(gè)核素都一定來自同一類。四類核素衰變時(shí)都產(chǎn)生氦-4(α粒子是氦-4的原子核)。三條主衰變鏈存在于自然中,一般稱為釷衰變系、鐳衰變系和錒衰變系,各自于鉛的一個(gè)穩(wěn)定同位素終止。這些衰變鏈中的每個(gè)同位素的質(zhì)量數(shù)可以分別表示為A=4n、A=4n+2和A=4n+3。這三條鏈半衰期較長的初始同位素分別為釷-232、鈾-238和鈾-235,并在地球形成的時(shí)候便已存在,其中忽略自從1940年代以來的人工同位素及其衰...

                  種類

                  衰變鏈

                    文中提到的四條衰變鏈:釷(4n, 藍(lán)色)、镎(4n+1, 紫色)、鐳(4n+2, 紅色)、和錒(4n+3, 綠色)。

                  最常見的四種放射性衰變?yōu)椋害了プ?、β衰變、逆β衰變(也可看作正電子發(fā)射和電子捕獲)及同質(zhì)異構(gòu)轉(zhuǎn)換。其中只有α衰變會(huì)改變?cè)雍说脑恿浚?A ),并一定把原子量減少四個(gè)單位。因此,所有衰變過程的母同位素與其衰變產(chǎn)物的原子量除以四后都會(huì)有相同的余數(shù),把所有核素分為四類。一條可行的衰變鏈中的每一個(gè)核素都一定來自同一類。四類核素衰變時(shí)都產(chǎn)生氦-4(α粒子是氦-4的原子核)。

                  三條主衰變鏈存在于自然中,一般稱為釷衰變系、鐳衰變系和錒衰變系,各自于鉛的一個(gè)穩(wěn)定同位素終止。這些衰變鏈中的每個(gè)同位素的質(zhì)量數(shù)可以分別表示為 A = 4 n 、 A = 4 n + 2和A = 4 n + 3。這三條鏈半衰期較長的初始同位素分別為釷-232、鈾-238和鈾-235,并在地球形成的時(shí)候便已存在,其中忽略自從1940年代以來的人工同位素及其衰變。钚的同位素钚-244和钚-239也有少量在自然中發(fā)現(xiàn)。

                  由于第四條衰變鏈的初始同位素镎-237的半衰期非常短(214萬年),因此镎衰變系 A = 4 n + 1已經(jīng)在自然中衰變殆盡,只剩下最后的限速階段,也就是鉍-209的衰變。這條衰變鏈的最終產(chǎn)物為鉈-205。某些較老的文獻(xiàn)把鉍-209列為最終產(chǎn)物,但是最近的發(fā)現(xiàn)指出該同位素具有放射性,其半衰期為 1.9 × 10 年 。

                  另外也有許多較短的衰變鏈,如碳-14的衰變鏈。在地球上,這些衰變鏈的初始同位素大部分是由宇宙射線產(chǎn)生的。

                  參見

                  原子核物理學(xué)

                  放射性衰變

                  衰變產(chǎn)物

                  放射性同位素

                  參考資料

                  C.M. Lederer, J.M. Hollander, I. Perlman. Table of Isotopes 6th. New York: John Wiley & Sons. 1968.

                   


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                  · β衰變
                  歷史1896年,亨利·貝克勒(A.H.Becquerel)發(fā)現(xiàn)鈾的放射性;1897年,盧瑟福(E.Rutherford)和約瑟夫·湯姆孫(J.J.Thomson)通過在磁場(chǎng)中研究鈾的放射線偏轉(zhuǎn),發(fā)現(xiàn)鈾的放射線有帶正電,帶負(fù)電和不帶電三種,分別被稱為α射線,β射線和γ射線,相應(yīng)的發(fā)出β射線衰變過程也就被命名為β衰變。1957年,美籍華裔物理學(xué)家吳健雄用鈷-60的β衰變實(shí)驗(yàn)證明了在弱相互作用中的宇稱不守恒。概念放出正電子的稱為“正β衰變”,放出電子的稱為“負(fù)β衰變”。在正β衰變中,核內(nèi)的一個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)變成中子,同時(shí)釋放一個(gè)正電子和一個(gè)電子中微子;在負(fù)β衰變中,核內(nèi)的一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子,同時(shí)釋放一個(gè)電子和一個(gè)反電子中微子。此外電子俘獲也是β衰變的一種,稱為電子俘獲β衰變。因?yàn)棣铝W泳褪请娮?,而電子的質(zhì)量比起核的質(zhì)量來要小很多,所以一個(gè)原子核放出一個(gè)β粒子后,它的質(zhì)量只略為減少。負(fù)β衰變的規(guī)律是:新核...
                  · α衰變
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                  · 鏈
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                  · 質(zhì)子衰變
                  重子生成(Baryogenesis)現(xiàn)代物理學(xué)中,其中一個(gè)難題就是“為何宇宙中的物質(zhì)比反物質(zhì)多?”。整體來說,宇宙的重子數(shù)密度是非零的——即物質(zhì)是存在的。因宇宙學(xué)已假定我們所見的粒子是用我們現(xiàn)存的物理學(xué)創(chuàng)造的,照理整體重子數(shù)應(yīng)該是零,因?yàn)閯?chuàng)造物質(zhì)和反物質(zhì)時(shí)理應(yīng)是等量的。許多提出對(duì)稱性破缺的假設(shè)機(jī)制都認(rèn)為只要在特定條件下,普通物質(zhì)(對(duì)應(yīng)反物質(zhì))是可以被創(chuàng)造的。這個(gè)失衡的情況是異常的少,在宇宙大爆炸之后的瞬間每100億(10)個(gè)粒子中只有一個(gè)會(huì)這樣失衡,但當(dāng)大部分物質(zhì)與反物質(zhì)互相碰觸并湮滅后,現(xiàn)存宇宙剩下的就只有重子物質(zhì)和比它更大量的玻色子。多數(shù)大統(tǒng)一理論(GUTs)明確地否定了重子數(shù)的對(duì)稱性,可用來解釋這個(gè)矛盾,最典型的是引起以超重X玻色子(下稱X)或重希格斯玻色子(T)作媒介的反應(yīng)。發(fā)生這些事件的速率主要決定于媒介X或T粒子的質(zhì)量,因此假設(shè)這些反應(yīng)是基于現(xiàn)今多數(shù)所見的重子數(shù),那最大質(zhì)量就可...
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