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阿尔法衰变和贝塔衰变的原理公式高中物理(阿尔法衰变和贝塔衰变计算公式)

阿尔法衰变和贝塔衰变的原理公式高中物理(阿尔法衰变和贝塔衰变计算公式)

更新时间:2024-06-09 18:09:13

阿尔法衰变和贝塔衰变的原理公式高中物理

阿尔法衰变就是放出一个氦核, 减少2个质子4个质量数 4(上)2(下)He。贝塔衰变就是放出一个电子,原子核自发地放射出β粒子(电子)。反应方程式:14N+4He→17O+1H),反应方程式:9Be+4He→12C+n)。例如:钍原子核(质量数234,质子数90)衰变方程式Th(234,90)→ Pa(234,91)+ e(0,-1)碳14(质量数14,质子数6)衰变方程式C(14,6)→ N(14,7)+ e(0,-1)

设衰变前的原子核(称母核)为X(Z,A),这里Z为原子序数,A为质量数,衰变后的原子核(称子核)为Y(Z-2,A-4),则α衰变可表示为

X(Z,A)→Y(Z-2,A-4)+α

α衰变能Qα可表示为

Qα=(mx-my-mα)c2,

其中mx、my和mα分别是母核、子核和α 粒子的静止质量,с是真空中的光速。

根据能量守恒和动量守恒,α衰变能Qα以α粒子的动能Eα和子核的反冲能EY的形式表现出来

Qα=Eα+Ey,

可见,对A≈200的原子核,α粒子的动能约占衰变能的98%,子核的反冲能约占衰变能的2%。实验测得α粒子的动能因母核而异,一般在4~9兆电子伏之间。因而子核反冲能约为 100千电子伏量级。这个能量足以引起一些重要的反冲效应。

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