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原子核若處於不穩定的狀態,可透過衰變轉換到較穩定的狀態,由時候需要一連串的衰變,才達到穩定狀態。子量質量數低的原子核,中子數和質子數數量相當,但是原子質量數高的穩定的原子核,中子數較多,且質量數愈高中子數增加得愈多。 (原子核內的質子間,會有靜電交互作用力,增加中子會比增加質子較容易保持原子核的穩定)。例如:若原子核內質子數與中子數的比高於穩定的原子核時,可透過 α衰變 (射出具兩個質子兩個中子的 α粒子--氦離子)
原子核若處於不穩定的狀態,可透過衰變轉換到較穩定的狀態,由時候需要一連串的衰變,才達到穩定狀態。子量質量數低的原子核,中子數和質子數數量相當,但是原子質量數高的穩定的原子核,中子數較多,且質量數愈高中子數增加得愈多。 (原子核內的質子間,會有靜電交互作用力,增加中子會比增加質子較容易保持原子核的穩定)。例如:若原子核內質子數與中子數的比高於穩定的原子核時,可透過 α衰變 (射出具兩個質子兩個中子的 α粒子--氦離子)
衰變分為三種,由拉塞福命名為α、β、γ衰變:(下列反應式中,X為母核,Y為子核)
α射線為帶正電之原子核,α衰變反應式為
β射線為高速電子,β衰變反應式為
(其中
為反微中子)
γ射線則為短波長之高能電磁波,發生γ衰變時,原子核之A與Z皆不變化,僅原子核之能量以光子的形式釋放出來。
不論是發生α或β衰變,皆會伴隨γ衰變的產生。
通常放射性元素會經過一系列多次的衰變,直到原子序Z降低至80左右才會達成穩定而不再衰變,其衰變過程可分為四個系列:
釷系:衰變過程中之原子核質量數皆為4n(n為正整數),起於,終於
錼系:衰變過程中之原子核質量數皆為4n+1(n為正整數),起於,終於
鈾系:衰變過程中之原子核質量數皆為4n+2(n為正整數),起於,終於
錒系:衰變過程中之原子核質量數皆為4n+3(n為正整數),起於,終於