分类号：TQ242．3单位代码：指导班主任：XX**答辩日期：一七年八月十四日原子核的三种主要衰变特点及其比较摘要：数学学是研究物质运动最通常规律和物质基本结构的学科。是一门以实验研究为基础的自然学科。核化学学又称原子核化学学，是20世纪新构建的一个数学学分支。它是一门既有深刻理论意义，又有重大实践意义的学科。核化学与核技术早已成为现今世界上最有生命力、发展最为迅速、影响力最大、成果最多的学科之一。所以说，对于原子核化学的认识也就必不可少了。但是对于原子核化学的了解，最重要的手段就是对原子核衰变的研究。原子核的衰变是非常复杂的，为了更好的认识原子核，加深对原子核衰变的理解，我们对原子核的三种主要衰变特点进行比较。关键词：原子核三种衰变比较:-.,,,.jects.world',,,.So,.,,.,,.:;;衰变称作"蝶变"。
指放射性元素放射出粒子而转变为另一种元素的过程,如镭放出。放射性衰变一般都有一定的周期，但是通常不因化学或物理环境而改变，这也就是放射性可用于确定年代的诱因。因为一个原子的衰变是自然地发生，即不能预知何时会发生，因而会以概率来表示。假定每颗原子衰变的概率大致相同，比如半衰期为一小时的原子，一小时后其未衰变的原子会剩下原先的二分之一，两小时后会是四分之一，三小时后会是八分之一。原子的个别衰变会形成出另一种元素，并会放出α粒子、β粒子或中微子，在发生衰变后，该原子也会释出伽玛射线。衰变后的实物粒子静止质量的总合会多于衰变前实物粒子静止质量的总和，依照质能多项式，能量可以表现出质量。当物体的能量降低E，其质量则降低E/C，当物体的能量降低E，其质量也降低E/C，假若一个原子核衰变后放出实物粒子，假定该原子核在衰变前相对于某一惯性参照物静止，衰变后的新原子核和所放出的实物粒子相对于该惯性参照物运动，即对于该惯性参照物而言，新原子核和所放出的实物粒子具有动能，当新原子核或所放出的实物粒子与其他粒子发生碰撞，它便会丧失能量。为此，衰变前和衰变后质量和能量都是守恒的，粒子的静止质量则不守恒。假如该原子核放出光子，同样的，光子也具有质量，但没有静止质量。
一般衰变所形成的产物多也是带放射性，因而会有一连串的衰变过程，直到该原子衰变至一稳定的同位发生核衰变的放射性元素有的是在自然界中出现的天然放射性核素，如碳14，但其衰变只会经过一次β衰变转为氮14原子，并不会一连串地发生。也有好多是经过粒子对撞等方式人工制造的元素。放射衰变及其规律1.1原子核的放射衰变原子核，简称“核”。坐落原子的核心部份，由质子和中子两种微粒构成。1912年美国科学家卢瑟福按照α粒子轰击金箔的实验中原子核衰变，绝大多数α粒子仍沿原方往前进，少粒子因为撞击到了电子发生较大偏转，某些α粒子偏转超过了90，有的α粒子因为撞上原子核所以偏转方向甚至接近180。该试验事实确认了：原子富含一个体积小而质量大的带正电的中心，这就是原子核模型的由来。自然界中存在一些不稳定的原子核，这种原子核能自发的放射出一些射线原子核衰变，从一种状态转弄成另一种状态，或则从一种元素的原子核转弄成另一种元素的原子核。这些现象称为原子核的放射性衰变。1.1.1放射性核素假如两个原子质子数量相同，但中子数量不同，则她们仍有相同的原子序，在周期表是同一位置的元素，所以二者就叫核素。有放射性的核素称为“放射性核素”。
放射性核素是不稳定的，它会“变”。放射性核素的原子核很不稳定，会不间断地、自发地放射出射线，直到弄成另一种稳定核素，这就是所谓“核衰变”。放射性核素在进行核衰变的时侯，可放射出α射线、β射线、γ射线和电子打动等，而且放射性核素在进行核衰变的时侯并不一定能同时放射出这几种射线。我们把放射性核素分为两种，一种是天然性的，另一种是人工的。天然放射性核素：自发的放出α，正电子和中子等。1.1.2放射性的发觉1896年，日本化学学家贝克勒尔首先发觉了铀的放射现象，这是人类认识原子核的开始。1897年居里夫妻发觉了放射性元素钋和镭。1899年发觉α射线。1934年，约里奥居里夫妻第一次人工制造放射性成功，这是人工制备放射性元素的开始。1.2衰变规律把一定量的某种放射元素单独收存上去，它的数目会渐渐降低，由于一部份经放射过程弄成另一种元素了，这叫衰变。实验表明，放射衰变是遵循下述定理的：式中是时间=0时的原子核数量，是经过时后还残存的原子核数量。1.3半衰期和平均寿命1.3.1半衰期放射性元素衰变有一定的速度．如氧222经衰变变为钋218，每经过3.8天就有一半的氡发生衰变，即经过3.8天后剩下一半的氡，再经过3.8天，剩下的氡又有一半发生衰变，只剩下四分之一氡，再经3.8天剩下八分之一氡，再经3.8天剩下十六分之一半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变须要的时间．半衰期反映放射性元素衰变的速度，每种放射性元素都有一定的半衰期，如镭226变为氡222的半衰期为1620年；铀238变为钍234的半衰期为4.5109年．半衰期只与元素本身有关，与元素所处的化学、化学状态及周围环境、温度都无关．半衰期的检测：斜率法、直接法、平衡关系检测法。
1.3.2平均寿命τ人的寿命有长有短，因而在任何地区，任何国家均有平均寿命的概念。同样，对于放射物也一样。在一种放射物中，有的原子核早变，有的晚变，这就是说有的寿命短，有的寿命长。我们也就可以估算它的平均寿命。1.4放射性硬度放射性物质在单位时间发生衰变的原子核数为该物质的放射性硬度，又称为放射性黏度，用A标记，服从指数规律。放射性硬度的单位是居里，因居里夫人而蜚声。较小的单位还有：毫居、微居。它的另一种单位是贝克勒。2.原子核的三种主要衰变至今，人们早已发觉的放射性衰变模式有很多种：α衰变、β衰变、γ衰变、自发裂变。除此之外，还有几种非常罕见的衰变模式，比如双衰变等。在这儿，我们将只对三种主要的衰变模式：α衰变、β衰变、γ衰变进行研究和讨论。2.1α衰变原子核自发地放射出α粒子而转弄成另一种核的过程称作α衰变。α粒子是电荷数为2、质量数为4的氦核He。放射α射线的原子核放出一粒α粒子后，他的电荷降低2单位，质量降低4单位，他变为原子序数降低2、质量数降低4的另一个原子核。原子核的α衰变，可以通常的表示为：其中，X代表衰变前的母核，Y代表衰变后的子核。
2.1.1α衰变的衰变条件按照α衰变的表达式:式中（）、（）和（）分别为母核、子核和α粒子的静止质量；（）、（）分别为α子的动能和子核的反冲动能。定义（）与（）之和为“α衰变能”。并记作（）：其实，要发生α衰变，必须E00，即：换言之，一个同位素要发生α衰变，衰变前母核原子的质量必须小于衰变后子核原子和氦原子质量之和。2.1.2α衰变能原子核放射α粒午时，α粒子向一个方向射出，剩下的原子核向相反方向反冲，这两个动量是相等的。这么原先的原子核要从他的能中给出一部份能量分给这两个粒子成为她们的动能，这部份给出去的能量就是衰变能（）。若和分别为α粒子的动能和子核的反冲动能，则因为衰变前母核静止，动能为零，则按照动量守恒：为此，可以从实验测得的α粒子动能直接求出衰变能。只适用于子核处在能级的情况，当子核处在迸发态通常用式求衰变能。2.1.3α衰变的核能级图2.1.4α衰变的分支比不同基态硬度所占的比率2.2β衰变衰变是核电荷改变而核子数不变的核衰变。β衰变有三种情况：一种是放出负电子，原子核变为原子序数降低1的核（衰变）;另一种放射出正电子，原子核变为原子序数减1的核(衰变)；还有一种衰变是，原子核掳获一个核内层电子而弄成原子序数减1的核，这个过程称为笼络。
2.2.1β衰变的衰变条件衰变通常表示为：衰变通常表示为：K电子打动通常表示为：仿造上面的α衰变，同样，按照能量守恒定理，可以推出三种β衰变的衰变能及衰变形成的条件。假如经过衰变后的子核处于能级，由多项式，按照能量守恒定理容易写出衰变能与母核、子核质量及电子质量之间的关系式：即衰变的衰变能等于母核原子与子核原子的静止能量之差。于是，形成衰变的条件