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2015諾貝爾物理獎—地底水槽探索微中子震盪 

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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)

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)

1.  (其中

2. 為反微中子)

3. 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：

1. 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

1. 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

1. 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

1. 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