放射性是指元素從不穩定的原子核自發地放出射線,(如α射線、β射線、γ射線等)而衰變形成穩定的元素而停止放射(衰變產物),這種現象稱為放射性。衰變時放出的能量稱為衰變能量。原子序數在83(鉍)或以上的元素都具有放射性,但某些原子序數小於83的元素(如鎝)也具有放射性。
放射性衰變都有一定的周期,並且一般不因環境而改變,這也就是放射性可用於確定年代的原因。由於一個原子的衰變是自然地發生,即不能預知何時會發生,因此會以機率來表示。假設每顆原子衰變的機率大致相同,例如半衰期為一小時的原子,一小時後其未衰變的原子會剩下原來的二分之一,兩小時後會是四分之一,三小時後會是八分之一。原子的衰變會產生出另一種元素,並會放出α粒子、β粒子或中微子,在發生衰變後,該原子也會釋出伽馬射線。衰變後的實物粒子靜止質量的總合會少於衰變前實物粒子靜止質量的總和,根據質能方程,能量可以表現出質量。當物體的能量增加E,其質量則增加E/C²,當物體的能量減少E,其質量也減少E/C²,如果一個原子核衰變後放出實物粒子,假設該原子核在衰變前相對於某一貫性參照物靜止,衰變後的新原子核和所放出的實物粒子相對於該慣性參照物運動,即對於該慣性參照物而言,新原子核和所放出的實物粒子具有動能,當新原子核或所放出的實物粒子與其他粒子發生碰撞,它便會失去能量。因此,衰變前和衰變後質量和能量都是守恆的,粒子的靜止質量則不守恆。如果該原子核放出光子,同樣的,光子也具有質量,但沒有靜止質量。通常衰變所產生的產物多也是帶放射性,因此會有一連串的衰變過程,直至該原子衰變至一穩定的同位素。發生核衰變的放射性元素有的是在自然界中出現的天然放射性同位素,如碳14,但其衰變只會經過一次β衰變轉為氮14原子,並不會一連串地發生。也有很多是經過粒子對撞等方法人工製造的元素。[编辑] 衰變類型[编辑] 衰變類型列表放射性原子核能以許多不同的形式進行衰變一是自身達到更穩定的狀態。下表中總結了主要的幾種衰變類型。一個質量數為A、原子序數為Z的原子核在表中描述為(A, Z),「子核」一欄以這種描述方式指出母核衰變後產生的子核與母核的不同。例如,(A,−,1,Z)意為「子核質量數比母核少1(即少一個核子),而原子序數比母核多1(即多一個質子)」。 衰變類型 參與的粒子 子核 伴隨核子發射的衰變類型:α衰變原子核中放射出一個阿爾法粒子(A = 4,Z = 2)的衰變類型(A − 4,Z − 2)質子發射原子核中放射出一個質子(p)的衰變類型(A − 1,Z − 1)中子發射原子核中放射出一個中子(n)的衰變類型(A − 1,Z)雙質子發射原子核中同時放射出兩個質子的衰變類型(A − 2,Z − 2)自發裂變原子核自發地分裂成兩個或多個較小的原子核及其他粒子—簇衰變原子核放射出一簇特定類型的較小的原子核或其他粒子(A1,Z1)(A − A1,Z − Z1)+ (A1,Z1)各種β衰變類型:β-衰變原子核中放射出一個電子(e−)和一個反電子中微子(νe)的衰變類型(A,Z + 1)正電子發射(β+衰變)原子核中放射出一個正電子(e+)和一個電子中微子(νe)的衰變類型(A,Z − 1)電子捕獲原子核吸收一個軌道電子並放射出一個中微子的衰變類型(衰變後的原子核以不穩定激發態的形式存在)(A,Z − 1)雙β衰變原子核放射出兩個電子和兩個反中微子的衰變類型(A,Z + 2)雙電子俘獲原子核吸收兩個軌道電子並放射出兩個中微子的衰變類型(衰變後的原子核以不穩定激發態的形式存在)(A,Z − 2)伴隨正電子發射的電子俘獲原子核吸收一個軌道電子,再放射出一個正電子及兩個中微子的衰變類型(A,Z − 2)雙正電子發射原子核中放射出兩個正電子和兩個中微子的衰變類型(A,Z − 2)同種原子核間的轉換:同質異構轉換激發態原子核放射出高能光子(γ射線)的衰變類型(A,Z)內部轉換激發態原子核將能量轉移至軌道電子上,軌道電子再脫離原子的衰變類型(A,Z)[编辑] 天然輻射的產生地球誕生太空的宇宙射線人的身體[编辑] 人工輻射的用途
圖片參考:
http://bits.wikimedia.org/skins-1.19/common/images/magnify-clip.png
α粒子的穿透力最小,由張紙擋住,β粒子可由鋁屏蔽。伽瑪射線穿透力強,必須使用實質性的障礙,例如一層非常厚的鉛。但仍然未能完全阻擋。[编辑] 醫學X光檢查癌症治療[编辑] 工業核能發電探測焊接點和金屬鑄件的裂縫工業生產線上的自動品質控制系統量度電鍍薄膜的厚度消除靜電[编辑] 農業知道肥料的吸收及流失滅蟲[编辑] 考古鑑定古物所屬的年代(放射性定年法)