高中物理,阿爾法衰變和貝塔衰變可以同時發生嗎
- 2022-12-11
質
子與中子都是費米子
,與電子在原子中按殼層分佈的情況類似,質
子與中子在原子核內也是按殼層
來分佈,並且都遵守泡利不相容原理。質子與
中子各有一套能級分佈,核內所
有的中子都在中子的那套能級中按能量從低到高的次序依次分佈,而核內所有的質子都在質子的那套能級
中按能量從低到高的次序依
次分佈。中子能級的平均間隔要小於質子能級的平均間隔,這是因為質子間的正電斥力增大了彼此間的電
勢能,使得包括核能級在內的總的
能級間距加寬(由於電磁力是長程的,核內質子越
多,上述加寬效應越大)。中
子之間沒有正的電勢能,只有負的核勢能。這樣,z
左早息展佔叫認般
個質子分佈在大約
z/2個質子能級上(自旋
相反的兩個質子佔據一個能級
,偶爾一個能級上只有
一個質子佔據,當然,未
春獲張
佔據的全空能級有無窮多個),
n箇中子分佈在大約n/
2箇中子能級上。對於
穩定核來說,佔據自己那套能級
的最高能級的中子和質子的能量是差不太多的。由
備廣亞另分根見願搞告還
於中子的能級間隔小,所以,被佔據的中子能級就多,相應的中子也多。這就是一般穩定的原子核裡中子多於
質子、且越重的核所含的中
子相對越多地的緣故。
如果核內的中子比質子多很多(即比
吃裡消論球急甚
相應的穩定的同位素中的中子含量更多),那佔據最高中子能級的中子的能量就
比佔據最高質子能級的質
子的能量高很多,
這時,弱相互作用就可
能發揮作用,使得最高能量的那
教感
箇中子衰變成質子、電子、中微子。新生的質子佔據質子能
州委明要北散啊治難偉
級的最高的那個能級,雖然提升了質子能級這邊的高度,但中子能級
那邊下降的高度更
多,這樣多餘的能量就主要由電子和中微子是放出去了。
核內質子比中
江擴控式改染第
子多的情形與上段是類似的,弱
力也會使質子衰變成中子、
正電子、中微子,以使整個
核的能量下降,這就是
β+衰變(注意,放出的是正
電子)。不過,這種情形下
,原子核降低能量的方式不只
β+衰變著一種。鑑於核
力的飽和性,兩中
滑礎委品極配否印階調
子兩質子構成的氦核往往是
唱礦銀負京技藥養局呢
一個很穩定的集團,這
樣,以阿爾法衰變的方式常能
使核降能的幅度更大,因而新核更穩定。還有一種方式是原子內層的一個電子被俘獲進核內,它與多餘的質子在弱力作用下變成一箇中子,這個過程稱為K俘獲。
上述兩種情況都可以透過核裂變的
方式來降低過高的能級。之
所以多中子的核不會阿爾法
會
衰變、多質子的核不
座月附武
會貝塔衰變,就是因為如果那
刻態膠理
樣,那新核的能量
會更高,多出來的能量不可能
自發地被提供。