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α、β、γ衰变的规律总结

对于偶偶核:
(其中A,B为常数,与原子序数有关)
用费米积分表示衰变常数,
表明λ与跃迁类型(轻子带走的角动量),以及衰变能,原子序数都有一定关系,其中λ~E05
在其它条件不变的情况下:
λ随着衰变能的增大而增大,
随着γ带走角动量的增加(即跃迁级次)而减小,
电多级辐射,磁电多级辐射对应的衰变常数也不同
衰变能对衰变的影响
一般而言,衰变能越大,α粒子穿透库仑势垒概率越大,衰变常数越大,α衰变越容易发生;
萨金特定律:β衰变的半衰期与β粒子最大能量(λ~E05)存在很强的依赖关系;衰变能越大,衰变越容易发生;
其他条件一定的情况下,衰变能越大,γ跃迁概率越大,γ衰变越容易发生;
角动量对衰变的影响是怎样的?为什么?
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。
n级禁戒跃迁:ΔI=±n,±(n+1) Δπ=(-1)n
g光子的角动量:
g光子的宇称:
电多级辐射:
磁多级辐射:
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α、β、γ衰变的规律总结
万阳 2008011762 工物83
α衰变
β衰变
γ跃迁
定义
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;
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;
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;
发射的粒子的能量范围
在β衰变的孤立系统中,角动量守恒,轻子带走的轨道角动量越大,跃迁级次越高,即跃迁矩阵元越小,衰变越难发生
角动量守恒,(0→0跃迁不发射γ光子,这是由于无法提供γ光子的内禀角动量为1)影响后面的选择定则,同时角动量越大,跃迁概率越小,越难发生。
宇称对衰变的影响是怎样的?为什么?
宇称守恒(在强相互作用和电磁相互作用中,宇称是守恒的) 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:
其中L为轻子带走的角动量
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:
磁多级辐射:
其中L为γ带走的角动量(L>=1)
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;
分立谱,发射γ光子的能量也可用于测量原子核的能级图;
跃迁选择定则
1,角动量守恒:
α的角动量:
2,宇称守恒:
允许跃迁:ΔI=0,±1
Δπ=+1;
一级禁戒跃迁:ΔI=0,±1,±2 Δπ=-1;
EC:
MX(Z,A)>MY(Z-1,A)+εi/c2orΔ(Z,A)> Δ(Z-1,A)+εi;
原子核处于激发态;
所采用的物理模型
穿透库仑势垒;
费米理论
单质子模型;
α,β或γ的能量与衰变能的关系
;衰变能:Eγ=E0-TR≈E0
影响衰变常数大小的因素有哪些?
衰变能,原子序数
4~9Mev
最大能量在几十kev~Mev
Kev~Mev
反应式





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)+2meorΔ(Z,A)>Δ(Z-1,A)+2mec2
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