网站首页  词典首页

请输入您要查询的字词:

 

字词 a衰变
类别 中英文字词句释义及详细解析
释义
a衰变

a衰变a shuaibian

原子核自发地放出α粒子的衰变。1896年贝可勒耳发现放射性后,卢瑟福和他的学生经过10年对α衰变的深入研究,于1908年直接证明了α粒子就是氦原子核42He。设衰变前的原子核(称母核)为AZX,A为质量数,Z为原子序数也即核电荷数。衰变后的剩余核(称子核)为A-4Z-2Y,则α衰变的反应方程为AZX→A-4Z-2Y+42He。α衰变放出的能量称为α衰变能,衰变能可以应用爱因斯坦的质能方程,通过衰变前后的原子核的静止质量之差计算而得到。对A≈200的原子核,可计算出α粒子的动能占衰变能的98%,而子核的反冲能约占衰变能的2%。绝大多数的α放射体放出的α粒子的能量有强度不等的若干组。比如对镭(22688Ra)放射的α粒子进行分析时,它有能量分别为4. 793兆电子伏和4. 612兆电子伏的两组α粒子,这是由于α衰变不仅在母核基态至子核基态之间进行,而且可以在母核基态至子核激发态之间,少数情形可以在母核激发态至子核激发态之间进行。镭核放出α粒子后所变成的氡核可以有不同的能级,若镭核放射的是能量较小的α粒子则氡核处于激发态,若镭核放射的是能量较大的α粒子,则氡核处于基态。
不同的α放射性核素具有不同的半衰期,而半衰期的长短又同α粒子的能量有强烈的依赖关系,比如238U放射的α粒子能量为4.2兆电子伏,212Po放射的α粒子的能量为8.78兆电子伏,相差2.1倍,但238U的半衰期4.468×109年是212Po的半衰期3×10-7秒相差1024倍,反映了α粒子能量的微小变化会引起半衰期的巨大变化。H.盖革和J.M.努塔尔在1911年总结实验结果得到如下公式,lgλ=A+BlgEα,其中λ为衰变常数,Eα为α粒子的动能,而B是一个常数,约为86。衰变常数λ和半衰期T1/2的关系为T1/2=log2/λ。为了分析产生上述现象的原因,需先说明一下α衰变的产生机制,α粒子是氦核,带正电。发射α粒子后的子核也带正电,两者互相推斥。假设在发射前α粒子是处在子核之内,受子核核力的作用互相吸引构成母核,下图用α粒子与子核之间的势能U随距离的变化描述α粒子在子核内外受力的情况。从图中可见在r>R0时,也即在核外α粒子同留下的原子核之间的力是库仑推斥力,势能与距离成反比。在原子核内是短程力,力很大,所以在原子核半径R0的距离上表示力大小的U的陡度dU/dr很大。我们想像α粒子未发射前在子核中处于势垒之内,势能的最大值Vmax称为势垒的高度,可以近似计算出238U发射α粒子时的势垒高度,Vmax=28兆电子伏,但238U放出的α粒子的能量只有4.2兆电子伏,按照经典理论α粒子不能离开原子核,但按照量子力学的理论在势垒所在的那一段距离虽然势能大于总能,可是波函数并非是零,粒子仍有通过的概率。而且从图中可以看到α粒子的能量愈高,要通过的势垒越薄(R1-R0越小),而且离开势垒的高度愈近,这样按着理论,通过的概率也越大,也就是说衰变常数λ就比较大,半衰期就比较短。这样用势垒穿透解释了α衰变的一些性质,但是α衰变常数的定量计算到目前还未得到圆满的解决,有待于进一步的研究,而对α衰变的探讨必将会进一步揭示原子核内部结构的规律。

☚ 衰变   β衰变 ☛
00015469
随便看

 

文网收录3541549条中英文词条,其功能与新华字典、现代汉语词典、牛津高阶英汉词典等各类中英文词典类似,基本涵盖了全部常用中英文字词句的读音、释义及用法,是语言学习和写作的有利工具。

 

Copyright © 2004-2024 Ctoth.com All Rights Reserved
京ICP备2021023879号 更新时间:2025/8/12 12:56:19