要搞清楚这个问题,我们就得先从“放射性”自身的定义入手。放射性是指:
元素从不稳定的原子核自发地放出射线,比较常见的有α射线、β射线、γ射线等,而衰变形成新的,稳定的,元素的原子(衰变产物)而停止放射的现象。
这其实是一种随机现象。科学家发现原子序数高于83的元素原子都具有放射性。低于83的,有一些元素原子也有。
我们可以把α射线、β射线、γ射线的过程简单地讲一下:
α射线是指原子量较大的元素原子的原子核放出一个氦核,变成一个原子量较小的元素原子,这个α射线就是氦核。
β射线是指原子核放出一个电子和中微子,抓变成另外一个种原子核的过程。这里的β射线就是电子束。
γ射线是指原子发生衰变时,为了稳定下来,放出的能量。
那α射线、β射线、γ射线和那些因素有关系呢?
其实这三者应该分开说,它们并不是一个问题。
α射线和强相互作用
α射线来自于α衰变。这个α射线其实是氦核,它是由两个质子和中子组成的。当原子核放出一个氦核后,原子序就会减少两个单位。我们最常见的其实就是铀-238通过α衰变形成钍-234。
那α衰变是咋回事呢?
实际上,α衰变是一种核裂变,这当中涉及到α粒子的隧穿效应。
我们要知道的是,之所以能够形成原子核,主要依赖强相互作用和弱相互作用。其中强相互作用分两种,
一种是胶子束缚胶子形成质子和中子。胶子就好像是绳子,而夸克就好像是小球,胶子把夸克拴在了一起。
另外一种强相互作用是介子把质子和中子束缚在原子核内。前一种强相互租用特别强,而后一种相对要弱不少。
当一个原子核不够稳定时,介子传递的这种强相互作用就无法束缚住质子和中子,于是就会发生α衰变。
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