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《放射性衰變lecture3decay_mechanisms》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、放射衰變機制（續(xù)）β衰變：該衰變中核素的電荷改變而核子數(shù)目不變。有三種類型的β衰變：?βpp-衰變?β＋衰變?電子俘獲β-衰變具有過多中子的核素需要將一個中子轉(zhuǎn)換為一個質(zhì)子，這樣就會離穩(wěn)定線更近些。必須遵守電荷和核子數(shù)目守恒。ν代表中微子，ν代表其反粒子，即反中微子例如：?60Co中子數(shù)太多而不穩(wěn)定?60Co的一個中子轉(zhuǎn)換為質(zhì)子?核子中產(chǎn)生一個電子，該電子從核子中發(fā)射出來β＋衰變動能學(xué)質(zhì)能守恒方程：?β-衰變，e-逸出核子?需要另外的一個e-去填充軌道位置來使電荷平衡（Z+1）?反應(yīng)中沒有電子質(zhì)量的凈增加或減少?對于電子移位變換
2、不再需要質(zhì)能計算等效于（從質(zhì)量均衡觀點）對例子：附錄D中使用Δ值對于β-衰變，可能任何多余的能量Q會被3個衰變產(chǎn)物分得。β-衰變的必備條件（什么是中微子）“中微子，很小/不帶電、沒有質(zhì)量/并且根本沒有相互作用”“CosmicGall”JohnUpdike,19601900s早期：研究人員對β衰變的現(xiàn)象感到迷惑ò他們認為他們是在研究一兩體衰變過程ò衰變應(yīng)該產(chǎn)生固定能量的電子ò相同的β-反應(yīng)會產(chǎn)生具有可變能量的電子ò似乎能量被破壞了ò這違反了能量守恒ò放出的電子和反沖核沒有在一條直線上分開運動ò這點違反了動量守恒走進中微子：我做了件
3、可怕的事情，我假定了一種探測不到的粒子”WolfgangPauli,1930?為解釋這種顯然違背動量和能量守恒的現(xiàn)象，Pauli發(fā)明了中微子，它是一種沒有電荷，具有很小或沒有質(zhì)量（會帶走能量和動量）的粒子?實際上他當時建議的名字是“中子”（我們知道中子于1932年被發(fā)現(xiàn)）?EnricoFermi建議叫“中微子，即很小的中性粒子”在1956年，中微子被首先探測到?需要精心制作的探測器?中微子質(zhì)量非常小，但不是0?意味著什么？?中微子無處不在：太陽中的聚變，反應(yīng)堆產(chǎn)生大量的中微子?沒秒有數(shù)十億個中微子穿過你的身體?在一光年厚的鉛中只
4、能發(fā)生幾個作用?中微子的質(zhì)量是宇宙中的一個大問題能量Q如何分配β-衰變產(chǎn)生三種產(chǎn)物，包括子核，β粒子和反中微子子核的質(zhì)量大，獲得的能量可忽略不計能量由β粒子和反中微子分擔根據(jù)方向性，粒子可以具有0－Q間的任何能量這樣，β粒子具有連續(xù)能譜β粒子平均能量~Q/3β衰變綱圖60Co衰變詳見附錄Dβ+衰變具有過多質(zhì)子的核子可以由正電子發(fā)射衰變核素通過將一個質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€中子來增加N/Z比以增加平衡性。β+衰變動力學(xué)?β+從核素中發(fā)射出來：丟失1me?產(chǎn)物Z-1個核子必須發(fā)射一個軌道電子以平衡電荷：丟失了1me凈結(jié)果是：注意：兩個的電子的
5、質(zhì)量能夠在質(zhì)能計算中得到。如果母原子的質(zhì)量比次級原子質(zhì)量超出至少2個電子質(zhì)量，β+衰變在動力學(xué)上是可行的（2×0.000549AMU或者其能量等效為1.02MeV）。例如：核醫(yī)學(xué)中的正電子成像β+為正電子，是電子的反粒子。正電子淹沒放出兩個反向運動的0.511MeV的光子。這是正電子斷層成像的基礎(chǔ)電子俘獲?為了達到穩(wěn)定，核素具有太多質(zhì)子?當時，不會發(fā)生正電發(fā)射衰變就像β+衰變一樣，電子被核子俘獲具有同樣的效果。?一個軌道電子被母核俘獲?消耗的能量超過電子束縛能，EB?反應(yīng)產(chǎn)物是子核和中微子電子俘獲動力學(xué)：?質(zhì)能守恒?比較箭頭兩邊
6、的質(zhì)量只有當Δ-Δ>E時采用發(fā)生電子俘獲PDB電子俘獲僅產(chǎn)生兩種作用產(chǎn)物（不像β-和β+衰變）M和中微子均分其能量，相反方向運動，且具有相同的動量D因為能量差異，中微子（事實上不可探測）幾乎帶走了所有能量22可以通過EC和β+路徑衰變11Naγ發(fā)射?能譜是離散的，元素的特征譜線?激發(fā)核狀態(tài)的許多衰變模式均會發(fā)射γ射線?Z和A都不變的γ發(fā)射叫同質(zhì)異構(gòu)躍遷亞穩(wěn)態(tài)激發(fā)的核態(tài)通常在<10-10sec內(nèi)衰變具有更長壽命的核激發(fā)態(tài)稱作亞穩(wěn)態(tài)?99mTc的半壽命為6hrs?在核醫(yī)學(xué)成像中使用0.14MeV的γ發(fā)射內(nèi)轉(zhuǎn)換?激發(fā)核態(tài)的能量轉(zhuǎn)換為軌
7、道電子?電子從原子中發(fā)射出來（K或L殼層）IC是從核子中發(fā)射γ的另外一種方式IC系數(shù)=N/N[分支比]eγ發(fā)射電子的能量=激發(fā)能-電子束縛能
