天然放射性元素中,一個放射核常放射出α粒子或β粒子。而γ射線往往是伴隨α粒子或β粒子射出的。通常放射性衰變有以下類型:
一、α衰變:α射線是氦-4核(又稱α粒子)流,用42He或42α表示,下式是α衰變的一例:
(222)(86)Rn→(218)(84)Po+(4)(2)He
二、β衰變:β射線是高速電子流,β粒子是電子,用0-1e或0-1β表示。“0”意味著電子的質(zhì)量與核比較是很小的可以忽略不計。“-1”表示粒子帶負(fù)電荷與質(zhì)子相反。放射出的β粒子,可以認(rèn)為是原子核內(nèi)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子所放射出的
(1)(0)n→(1)(1)p+(0)(-1)e
β衰變可使核的n:p值降低,如果離穩(wěn)定的n:p線不太遠(yuǎn),只進(jìn)行一次β衰變就足夠了,如
(14)(6)C→(14)(7)N+(0)(-1)e
如果核的n:p值離穩(wěn)定線較遠(yuǎn),將要進(jìn)行一系列β衰變,直至形成穩(wěn)定同位素,如
三、γ衰變:γ射線是波長很短的電磁輻射(高能量的光子)。γ射線可表示為00γ。γ衰變既不改變核的原子序數(shù)也不改變質(zhì)量數(shù)。它常常伴著α粒子或β粒子射出。因為它表示損失能量,所以剩下的核將更穩(wěn)定。通常在核反應(yīng)式中不表示出γ衰變。
四、正電子衰變、正電子與電子的質(zhì)量相同,但電荷符號相反,正電子用01e表示,正電子可以認(rèn)為是核中質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶訒r射出的
(1)(1)p→(1)(0)n+(0)(1)e
正電子從核中放射出后,新核的質(zhì)量數(shù)不變,而核電荷減少一個單位。
如
(11)(6)C→(11)(5)B+(0)(1)e
五、電子俘獲,核可以從內(nèi)層或K層俘獲一個電子,使質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶樱?/span>
(1)(1)p+(0)(-1)e→(1)(0)n
電子俘獲后,通常一個電子從較高能級落到K層的空位,這樣將放射出特征的X射線。鈹-7進(jìn)行這種衰變。
(7)(4)Be+(0)(-1)e→(7)(3)Li
如果核的n:p值太低,即同位素位于穩(wěn)定線之下,則通過正電子衰變或電子俘獲,而使其n:p值增大而得到穩(wěn)定的核。