α、β、γ衰变的规律总结
三种衰变的总结范文
三种衰变的总结范文衰变是指原子核中核子的转变过程。
根据不同的转变方式，可以将衰变分为三种类型：α衰变、β衰变和γ衰变。
下面将对这三种衰变进行详细总结。
1.α衰变：α衰变是指原子核中的α粒子（即带有2个质子和2个中子的氦核）从原子核中射出，以达到更稳定的状态。
在α衰变过程中，原子核的质量数减少4，原子序数减少2、α衰变发生的主要原因是一些原子核的质子数超过了稳定线，通过α衰变可以使核子数逼近稳定线。
α衰变的特点是放出高能的α粒子，具有比较大的动能和较短的半衰期。
由于α粒子带有双电荷，使得其穿透能力相对较弱，只能在极短距离内被物质吸收。
因此，α衰变对人体的伤害较小，但是当α放射性核素被摄入或吸入体内时，其放射性的α粒子会直接损害人体内部组织，对人体健康造成较大威胁。
2.β衰变：β衰变是指在原子核内部，中子转化为质子或质子转化为中子，从而变成一个新的原子核和一个高速运动的β粒子的过程。
β衰变分为两种类型：β+衰变和β-衰变。
β+衰变发生在质子过多的原子核中，其中一个质子转化为一个中子，同时释放出一个正电子和一个电子中微子。
质子数减少1，质量数不变。
β+衰变的特点是放出高能的正电子，具有较强的穿透能力，对人体的伤害较大。
β-衰变发生在中子过多的原子核中，其中一个中子转化为一个质子，同时释放出一个负电子和一个反电子中微子。
中子数减少1，质量数不变。
β-衰变的特点是放出高能的负电子，具有较大的穿透能力。
3.γ衰变：γ衰变是指由于原子核中的能级变化，释放出高能的γ射线的过程。
γ射线是电磁波辐射，具有很高的能量和极强的穿透能力。
γ衰变通常伴随着α衰变或β衰变的发生，是一种补充辐射的方式。
γ射线对人体的伤害非常大，能够穿透人体组织，使得细胞内部的DNA等分子结构发生变化，导致细胞损伤和突变。
因此，γ衰变是最具有放射性危害的一种衰变方式。
总体来说，α衰变、β衰变和γ衰变是原子核中核子转变的三种方式。
α衰变和β衰变是核子数的改变，从而使原子核趋于稳定的过程；γ衰变则是原子核内能级变化释放出的高能射线。
三大衰变系αβ射线情况
三大衰变系αβ射线情况首先，我们来了解一下α衰变。
α衰变是指放射性核素释放出一个α粒子的过程。
α粒子是由两个质子和两个中子组成的带正电的粒子，其电荷数为+2、α衰变通常发生在原子核中质子数较大的放射性核素上，因为质子数较大的原子核的结构不稳定，需要通过释放α粒子来恢复平衡。
在α衰变过程中，原子核质量数减少4，质子数减少2、例如，钍-232发生α衰变变成镭-228时，释放出一个α粒子，其中钍的质量数为232，原子核中的质子数为90，中子数为142，而镭的质量数为228，质子数为88，中子数为140。
然后，我们来了解一下β衰变。
β衰变是指放射性核素释放出一个β粒子的过程。
β粒子可以分为β-粒子和β+粒子。
β-粒子由一个高速电子组成，其电荷数为-1，而β+粒子是一个带正电子，其电荷数为+1、β-衰变通常发生在原子核质子过多的放射性核素中，其中的过剩质子会转变成中子发射出β-粒子。
在β-衰变过程中，原子核中的质子数增加1，质量数不变。
例如，碳-14发生β-衰变变成氮-14时，碳的质量数为14，质子数为6，中子数为8，而氮的质量数也为14，质子数为7，中子数为7、β+衰变则是质子数过少的核素释放出β+粒子的过程，其中的过剩中子会转变成质子发射出β+粒子。
最后，我们来了解一下γ射线。
γ射线并不涉及原子核中粒子的转变，而是释放电磁波的一种放射性衰变方式。
γ射线一般伴随着α衰变和β衰变的发生，它是用于平衡静电力的释放形式。
衰变中释放的γ射线能量较高，透过物质能力较强，因此可用于医学、工业和科学上的各种应用。
综上所述，三大衰变系α衰变、β衰变和γ射线释放是放射性核素演变过程中最常见的三种方式。
这些衰变过程是自然界中自发发生的，它们在核能转换、核燃料使用和医学诊断中具有重要的应用价值。
但是，由于放射性物质具有辐射性和污染性，需要严格的安全措施和监管才能确保人类和环境的安全。
高中物理三种衰变方程式
高中物理三种衰变方程式
1. β-衰变：
β-衰变是指原子核中的质子发射（或称为β-粒子）而发生的衰变方式，即：
$$A_{Z,N}\rightarrow A_{Z-1,N+1}+e^- + \overline{\nu_e}$$ 其中，
$A_{Z,N}$ 代表该核的质子数为$Z$，中子数为$N$的原子。
由此衰变
方程式中可知，β-衰变是由一个质子转变为一个中子，同时伴随着一个电子和一个电子反中子（即正电子反中子）而产生的。
2. α-衰变：
α-衰变即为α-射线衰变，是指原子核中的α-粒子发射而发生的衰变方式，其衰变方程式为：
$$A_{Z,N}\rightarrow A_{Z-2,N+2}+\alpha$$ 其中，$A_{Z,N}$ 代表该
核的质子数为$Z$，中子数为$N$的原子。
由此衰变方程式可知，α-衰
变是由原子核中的两个质子同时转变为两个中子，并同时发射一个α
粒子而发生的。
3. γ衰变：
γ衰变是指原子核的谐振态由高能谐振态直接跃迁到低能谐振态时发生
的衰变过程，其衰变方程式可表示为：
$$A_{Z,N}*\rightarrow A_{Z,N}+ \gamma$$ 其中，$A_{Z,N}*$ 表示该
核的高能谐振态，$A_{Z,N}$ 表示该核的低能谐振态，$\gamma$ 表示
能量转移过程中释放的高能紫外线。
γ衰变本质上是由原子核的质子数和中子数没有发生变化，而是能量发生转移，原子核从原来的谐振态转变至新的谐振态所表现出来的衰变过程。
放射性元素的衰变规律
放射性元素的衰变规律放射性元素的衰变规律是一个重要的物理学现象，它对于我们了解原子核结构和核反应过程具有重要意义。
放射性元素的衰变过程是指它们通过自发放射粒子或电磁辐射从不稳定转变为稳定的过程。
首先，让我们了解一下放射性元素。
放射性元素是指具有不稳定原子核的元素，其原子核中的质子数或中子数与稳定核的比例不匹配。
这种不平衡状态导致原子核脱离平衡态并试图通过衰变来恢复稳定。
放射性元素有三种衰变方式：α衰变、β衰变和γ衰变。
在α衰变中，放射性元素释放出一个α粒子，即由两个质子和两个中子组成的氦离子。
通过释放α粒子，放射性元素的原子核质量减少4个单位，原子序数减少2个单位。
α衰变是一种常见的衰变方式，例如铀238衰变为钍234。
β衰变是指放射性元素释放出一个β粒子，即一个电子或一个正电子。
当核子数目较多时，中子可能转变成质子释放出电子，并转变成一个新的元素。
当质子数目较多时，质子可以转变为一个中子并释放出正电子。
β衰变可以改变原子核内部的中子和质子比例，使放射性元素转变为一个新元素。
例如，碳14经过β衰变转变为氮14。
γ衰变是通过从原子核中释放出高能γ射线来实现的。
γ射线是一种电磁波，能量非常高，具有很强的穿透力。
通过释放γ射线，放射性元素的核能量得到释放，并且没有核变化。
根据放射性元素的衰变规律，每种放射性元素衰变的速率是按照指数函数衰减的。
衰变速率可以用半衰期来描述。
半衰期是指衰变掉一半的时间，具有固定的数值。
对于放射性元素，它们的半衰期可以从几微秒到数十亿年不等。
放射性元素衰变可以通过放射性衰变方程来描述。
该方程可以用于确定放射性元素在特定时间内的剩余量。
放射性衰变方程可以表示为：N(t) = N(0) * (1/2)^(t/T) 其中N(t)是时间为t时剩余的放射性元素数量，N(0)是初始放射性元素的数量，T是半衰期。
放射性元素的衰变规律在核能领域具有重要应用。
核能的产生和控制都涉及到放射性元素的衰变过程。
α、β、γ衰变的规律总结
分立谱，发射丫光子 的能量也可用于测 量原子核的能级图；
跃迁选择 定则
1，角动量守恒：
a的角动量：
L||I,If|,|l,I J 1L ,I,
2,宇称守恒：
if(1)1
允许跃迁：△1=0,±1
An=+1；
I一级禁戒跃迁：AI=0,±1,
±2An=-1；
n级禁戒跃迁：A1=土n,±(n+1)An=(-1)n
取大能量在几十kev~Mev
Kev~Mev
反应式
Ax:42丫+；
;
:AXay—
・ZXZ1Ye
・Axay
・Z八Z 1 Te
ec・；xeZAYe；
:XZAX；
；
发生的条 件（能量）
MX(Z,A)>My(Z-2,A-
4)+Ma(2,4)
3-:
MX(Z,A)>MY(Z+1,A)or△
(Z,A)>△(Z+1,A)
在B衰变的孤立系统中，角 动量守恒，轻子带走的轨道 角动量越大，跃迁级次越咼， 即跃迁矩阵元越小，衰变越 难发生
角动量守恒，(0T0跃迁不发射丫光子， 这是由于无法提供 丫光子的内禀角动 量为1)影响后面的 选择定则，同时角动 量越大，跃迁概率越 小，越难发生。
宇称对衰 变的影响 是怎样
的？为什 么？
宇称守恒(在强相 互作用和电磁相互 作用中，宇称是守 恒的)
if( 1)1其
中1a是a带走的总 角动量(因为a自 旋为0,故就等于它 的轨道角动量)
宇称不守恒(弱相互作用中 宇称不守恒),B衰变中放出 电子和中微子，电子-中微子 场与原子核的相互作用为弱 相互作用；但在非相对论情
αβγ衰变的规律总结
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。
第二章放射性衰变
三、多次级联衰变 如果母体是长寿命，各代子体与母体相比寿 命都短的多，则经过一定时间后（约大于子 体中最大半衰期的五倍），母体与各代子体 将达到长期平衡，这时各代子体的数量都不 随时间变化，他们的放射性活度相等.
1N1 2 N2 3 N3
例题：已知镭的半衰期为1620a，从沥青 铀矿和其它矿物中的放射性核素数目 N(226Ra)与N(238U)的比值为3.51×10-7， 试求238U的半衰期。
核原子的质量必须大于衰变后子核原子和 氦核质量之和。
M X (Z, A) MY (Z 2, A 4) M He
通常把α衰变过程中放出的能量称为衰变能， 记作Ed，其关系式为
Ed E EY Mc2 [M X (MY M He )]c2
3、α 粒子能量和衰变能的关系 衰变前母核静止，动量为零，则有：
A
m M
NA
ln 2 T1/ 2
m M
NA
0.6931 6.022 1023 1.657 108 60
4.2 1013 Bq
当 A 100mCi 3.7 109 Bq 时，有
m
AM
N A
AM N A ln
2
T1
/
2
3.7 109 60 1.657 108 8.8105 (克) 88微克 6.022 1023 0.693
2、β 能谱的特点： ①β射线的能量是连续分布的； ②有一确定的最大能量Emax，它近似等
于β衰变能； ③曲线有一极大值，即在某一能量处强
度最大。
二、中微子 1、中微子假说 泡利在1930年指出，只有假定在β
衰变过程中，伴随每一个电子有一个轻 的中性粒子（称之为中微子ν）一起被 发射出来，使中微子和电子的能量之和 为常数，方能解释连续β谱。
α、β、γ衰变的规律总结
所采用的物理模型
穿透库仑势垒；
费米理论
单质子模型；
α，β或γ的能量与衰变能的关系
；
Tβ=Eβmax≈E0
γ光子的动能近似等于衰变能：Eγ=E0-TR≈E0
影响衰变常数大小的因素有哪些？
衰变能，原子序数
对于偶偶核：
（其中A，B为常数，与原子序数有关）
用费米积分表示衰变常数，
表明λ与跃迁类型（轻子带走的角动量），以及衰变能，原子序数都有一定关系，其中λ~E05
其中L为轻子带走的角动量
宇称守恒，γ衰变为电磁力作用的结果，电磁相互作用中宇称守恒。
电多级辐射：
磁多级辐射：
其中L为γ带走的角动量（L>=1）
发射粒子的能谱
分立谱，可以此测量原子核的能级图；
β-和β+衰变中β粒子的能量是连续谱(三体问题),而EC衰变的中微子能量是分立谱；
分立谱，发射γ光子的能量也可用于测量原子核的能级图；
在其它条件不变的情况下：
λ随着衰变能的增大而增大，
随着γ带走角动量的增加（即跃迁级次）而减小，
电多级辐射，磁电多级辐射对应的衰变常数也不同
衰变能对衰变的影响
一般而言，衰变能越大，α粒子穿透库仑势垒概率越大，衰变常数越大，α衰变越容易发生；
萨金特定律：β衰变的半衰期与β粒子最大能量（λ~E05）存在很强的依赖关系；衰变能越大，衰变越容易发生；
其他条件一定的情况下，衰变能越大，γ跃迁概率越大，γ衰变越容易发生；
角动量对衰变的影响是怎样的？为什么？
α衰变过程中角动量守恒，这影响后面的选择定则；同时α粒子带走的角动量越小，衰变越容易发生，因为α粒子穿透势垒的离心势会变小。
在β衰变的孤立系统中，角动量守恒，轻子带走的轨道角动量越大，跃迁级次越高，即跃迁矩阵元越小，衰变越难发生பைடு நூலகம்
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（其中A，B为常数，与原子序数有关）
用费米积分表示衰变常数，
表明λ与跃迁类型（轻子带走的角动量），以及衰变能，原子序数都有一定关系，其中λ~E05
在其它条件不变的情况下：
λ随着衰变能的增大而增大，
随着γ带走角动量的增加（即跃迁级次）而减小，
电多级辐射，磁电多级辐射对应的衰变常数也不同
衰变能对衰变的影响
一般而言，衰变能越大，α粒子穿透库仑势垒概率越大，衰变常数越大，α衰变越容易发生；
萨金特定律：β衰变的半衰期与β粒子最大能量（λ~E05）存在很强的依赖关系；衰变能越大，衰变越容易发生；
其他条件一定的情况下，衰变能越大，γ跃迁概率越大，γ衰变越容易发生；
角动量对衰变的影响是怎样的？为什么？
α衰变过程中角动量守恒，这影响后面的选择定则；同时α粒子带走的角动量越小，衰变越容易发生，因为α粒子穿透势垒的离心势会变小。
n级禁戒跃迁：ΔI=±n,±(n+1) Δπ=(-1)n
g光子的角动量：
g光子的宇称：
电多级辐射：
磁多级辐射：
（注：专业文档是经验性极强的领域，无法思考和涵盖全面，素材和资料部分来自网络，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注）
α、β、γ衰变的规律总结
万阳 2008011762 工物83
α衰变
β衰变
γ跃迁
定义
不稳定核自发地放出α粒子，并转变成另一种原子核的现象，成为α衰变；
核电荷Z发生改变，而核子数不变的自发衰变过程，称为β衰变；
原子核从激发态通过发射γ光子或其它过程跃迁到较低能态，称为γ跃迁或γ衰变；
发射的粒子的能量范围
在β衰变的孤立系统中，角动量守恒，轻子带走的轨道角动量越大，跃迁级次越高，即跃迁矩阵元越小，衰变越难发生
角动量守恒，（0→0跃迁不发射γ光子，这是由于无法提供γ光子的内禀角动量为1）影响后面的选择定则，同时角动量越大，跃迁概率越小，越难发生。
宇称对衰变的影响是怎样的？为什么？
宇称守恒（在强相互作用和电磁相互作用中，宇称是守恒的） 其中lα是α带走的总角动量（因为α自旋为0，故就等于它的轨道角动量）
宇称不守恒（弱相互作用中宇称不守恒），β衰变中放出电子和中微子，电子-中微子场与原子核的相互作用为弱相互作用；但在非相对论情况下，前后宇称满足：
其中L为轻子带走的角动量
宇称守恒，γ衰变为电磁力作用的结果，电磁相互作用中宇称守恒。
电多级辐射：
磁多级辐射：
其中L为γ带走的角动量（L>=1）
发射粒子的能谱
分立谱，可以此测量原子核的能级图；
β-和β+衰变中β粒子的能量是连续谱(三体问题),而EC衰变的中微子能量是分立谱；
分立谱，发射γ光子的能量也可用于测量原子核的能级图；
跃迁选择定则
1，角动量守恒：
α的角动量：
2，宇称守恒：
允许跃迁：ΔI=0，±1
Δπ=+1；
一级禁戒跃迁：ΔI=0，±1，±2 Δπ=-1；
EC：
MX(Z,A)>MY(Z-1,A)+εi/c2orΔ(Z,A)> Δ(Z-1,A)+εi；
原子核处于激发态；
所采用的物理模型
穿透库仑势垒；
费米理论
单质子模型；
α，β或γ的能量与衰变能的关系
；衰变能：Eγ=E0-TR≈E0
影响衰变常数大小的因素有哪些？
衰变能，原子序数
4~9Mev
最大能量在几十kev~Mev
Kev~Mev
反应式
；
，
，
；
；
发生的条件（能量）
MX(Z,A)>MY(Z-2,A-4)+Mα(2,4)
β-：
MX(Z,A)>MY(Z+1,A)orΔ(Z,A)>Δ (Z+1,A)
β+：MX(Z,A)>MY(Z-1,A)+2meorΔ(Z,A)>Δ(Z-1,A)+2mec2