α、β、γ衰变的规律总结

万阳 62 工物83

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α衰变 不稳定核自发地放出α粒子，并转变成另一种原子核的现象，成为α衰变； 4~9Mev β衰变 核电荷Z发生改变，而核子数不变的自发衰变过程，称为β衰变； γ跃迁 原子核从激发态通过发射γ光子或其它过程跃迁到较低能态，称为γ跃迁或γ衰变； Kev~Mev 定义 发射的粒子的能量范围 最大能量在几十kev~Mev :ZAXZAYe，1 反应式 AZX； A4Z2Y+:ZAX， AZ1YeAZXZAX； EC:Xe； -AZiAZ1Ye发生的条件（能量） MX(Z,A)>MY(Z-2,A-4)+Mα(2,4) β： MX(Z,A)>MY(Z+1,A)orΔ(Z,A)>Δ (Z+1,A) +β：MX(Z,A)>MY(Z-1,A)+2meorΔ2 (Z,A)>Δ(Z-1,A)+2mecEC： MX(Z,A)>MY(Z-1,A)+ε2i/corΔ(Z,A)> Δ(Z-1,A)+εi； 费米理论 原子核处于激发态； 所采用的物理模型 α，β或γ的能量与衰变能的关系 穿透库仑势垒； 单质子模型； E0ATA4； Tβ=Eβmax≈E0 γ光子的动能近似等于衰变能：Eγ=E0-TR≈E0 在其它条件不衰变能，原子序变的情况下： 数 λ随着衰变能2542影响mecgMif对于偶偶核： f(Z,E0)的增大而增大， 37衰变常数2随着γ带走角1/2lnABE大小的因0表明λ与跃迁类型（轻子带动量的增加（即跃迁素有哪些 （其中A，B为常数，走的角动量），以及衰变能，级次）而减小， 2 与原子序数有关） 原子序数都有一定关系，其电多级辐射，磁5 中λ~E0电多级辐射对应的用费米积分表示衰变常数， 衰变常数也不同 一般而言，衰变萨金特定律：β衰变的半其他条件一定能越大，α粒子穿衰期与β粒子最大能量（λ的情况下，衰变能越透库仑势垒概率越5~E0）存在很强的依赖关系；大，γ跃迁概率越大，衰变常数越大，衰变能越大，衰变越容易发大，γ衰变越容易发α衰变越容易发生； 生； 生； α衰变过程中角动量守恒，这影响后面的选择定则；同时α粒子带走的角动量越小，衰变越容易发生，因为α粒子穿透势垒的离心势会变小。 宇称守恒（在强相互作用和电磁相互作用中，宇称是守恒的）角动量守恒，（0→0跃迁不发射γ光在β衰变的孤立系统中，子，这是由于无法提角动量守恒，轻子带走的轨供γ光子的内禀角道角动量越大，跃迁级次越动量为1）影响后面高，即跃迁矩阵元越小，衰的选择定则，同时角变越难发生 动量越大，跃迁概率越小，越难发生。 宇称守恒，γ衰变为电磁力作用的结果，电磁相互作用中宇称守恒。 电多级辐射： 衰变能对衰变的影响 角动量对衰变的影响是怎样的为什么 宇称对衰变的影响是怎样的为什么 if(1)l其中lα是α带走的总角动量（因为α自旋为0，故就等于它的轨道角动量） 宇称不守恒（弱相互作用中宇称不守恒），β衰变中放出电子和中微子，电子-中微子场与原子核的相互作用为弱相互作用；但在非相对论情况下，前后宇称满足： (1)L 磁多级辐射： if(1)l其中L为轻子带走的角动量 (1)L1 其中L为γ带走的角动量（L>=1） 分立谱，发射γ光子的能量也可用于测量原子核的能级图； 光子的角动量： LIiIf,IiIf1,,IiIf1,IiIf发射粒子的能谱 分立谱，可以此测量原子核的能级图； β和β衰变中β粒子的能量是连续谱(三体问题),而EC衰变的中微子能量是分立谱； -+1，角动量守恒： α的角动量： 跃迁选择定则 LIiIf,IiIf1,2，宇称守恒： if(1) l允许跃迁：ΔI=0，±1 Δπ=+1； ,IiIf1,IiIf一级禁戒跃迁：ΔI=0，±1，±2 Δπ=-1； n级禁戒跃迁：ΔI=±n,n ±(n+1) Δπ=(-1)光子的宇称： 电多级辐射： (1)L 磁多级辐射： (1)L1 3

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