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【脑洞大开】关于β衰变(有点扯)

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IP属地:江苏1楼2015-05-23 20:13回复
    β衰变
    β-decay
    β衰变的半衰期分布在接近10秒到10年的范围内,发射出粒子的能量最大为几兆电子伏。β衰变不仅在重核范围内发生,在全部元素周期表范围内都存在β放射性核素。因此,对β衰变的研究比α衰变的研究更重要。β衰变中,原子核发生下列三种类型的变化:
    X→ Y+e-+ve(β-衰变)
    X→ Y+e++ve(β+衰变)
    X+e-→ Y+ve(EC)
    式中X和Y分别代表母核和子核;A和Z是母核质量数和电荷数;e-、e+为电子和正电子,ve、ve为电子中微子和反电子中微子。三种类型释放的衰变能分别为Qβ-=(mx-mY)c^2Qβ+=(mx-mY-2me)c^2,QEC=(mx-mY)c^2-wi式中mX、mY分别为母核原子和子核原子的静质量;me为电子静质量;wi为轨道电子结合能;c为真空光速。轨道电子俘获可俘获K层电子 ,称为K俘获 ;也可以俘获L层电子,称为L俘获。轨道电子俘获所形成的子核原子于缺少一个内层电子而处于激发态,可通过外层电子跃迁发射X射线标识谱或发射俄歇电子而退激。最初以为β-连衰变仅放出电子,实际测量发现,放出的电子能 量从零到 Qβ- 连续分布 ,曾困惑物理学家多年 。1930年W.E.泡利提出β-衰变放出e-的同时还放出一个静质量为零、自旋为1/2的中性粒子,衰变能为电子和该粒子分享 ,该粒子后来被称为中微子,1952年以后被实验确凿证实。
    β衰变属于弱相互作用。1956 年李政道和杨振宁提出弱相互作用过程宇称不守恒,第二年吴健雄等人利用极化核60Co的β衰变实验首次证实了宇称不守恒 。这一发现不仅促进了β衰变本身的研究,也促进了粒子物理的发展。


    IP属地:江苏2楼2015-05-23 20:15
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      放出正电子的称为“正β衰变”,放出电子的称为“负β衰变”。在正β衰变中,核内的一个质子转变成中子,同时释放一个正电子和一个中微子;在负β衰变中,核内的一个中子转变为质子,同时释放一个电子和一个反中微子。此外电子俘获也是β衰变的一种,称为电子俘获β衰变。因为β粒子就是电子,而电子的质量比起核的质量来要小很多,所以一个原子核放出一个β粒子后,它的质量只略微减少。


      IP属地:江苏3楼2015-05-23 20:16
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        新核的质量数不变,电荷数增加1,新核在元素周期表中的位置要向后移一位。β衰变中放出的电子能量是连续分布的,但对每一种衰变方式有一个最大的限度,可达几兆电子伏特以上,这部分能量由中微子带走。


        IP属地:江苏4楼2015-05-23 20:16
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          β-衰变的例子
          C-14-----N-14
          β+衰变的例子:Zr-87-----Y-87


          IP属地:天津来自Android客户端5楼2022-04-06 02:03
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