β衰变简介

发布网友发布时间：2024-09-25 16:57

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热心网友时间：2024-09-30 01:03

原子核自发的转变：β衰变详解

在原子核内部，β衰变是一种自然过程，涉及放射出β粒子或者俘获电子。具体来说，β-衰变指的是原子核自发地放射出电子，而β+衰变则是放射出正电子。轨道电子俘获则指核从电子壳层中吸收电子，K层俘获被称为K俘获，L层俘获称为L俘获。

值得注意的是，β衰变过程中，核的质量数保持不变，但电荷数会相应改变。其半衰期范围广泛，从几秒到十年不等，释放的能量最大可达几兆电子伏。实际上，β衰变在所有元素周期表中都存在，因此其研究对理解核物理至关重要。

在衰变过程中，三种主要类型的变化包括：

β-衰变：X → Y + e- + ve
β+衰变：X → Y + e+ + ve
电子俘获（EC）：X + e- → Y + ve

每种类型的衰变能量释放有所不同，由母核和子核的质量差以及电子静质量和轨道电子结合能决定。例如，Qβ-、Qβ+和QEC分别对应不同类型的能量。

轨道电子俘获可能导致子核处于激发状态，通过外层电子跃迁产生X射线标识谱或俄歇电子来退激发。最初，人们只注意到β-衰变释放电子，然而，实验证明电子能量分布从零到Qβ-连续变化，这个发现困扰了物理学家多年。

直到1930年，泡利提出在β-衰变中，除电子外还伴随着一个静质量为零、自旋为1/2的中性粒子（即中微子），衰变能量由两者共享。1952年，这一理论被实验验证。而弱相互作用，以及李政道、杨振宁在1956年提出的弱相互作用宇称不守恒，通过吴健雄等人的极化核60Co的β衰变实验得到了进一步证实，这对粒子物理学的发展产生了深远影响。

扩展资料

原子核自发地放射出β粒子或俘获一个轨道电子而发生的转变。放出电子的衰变过程称为β-衰变；放出正电子的衰变过程称为β+衰变;原子核从核外电子壳层中俘获一个轨道电子的衰变过程称为轨道电子俘获，俘获K层电子叫K俘获，俘获L层的叫L俘获，其余类推。通常，K俘获的几率量大。在 β衰变中，原子核的质量数不变，只是电荷数改变了一个单位。