α-β與γ輻射
能量量子流或高能粒子被稱為輻射。當一個不穩定的原子核轉變成一個穩定的原子核時,它自然就會發生。多餘的能量被這些粒子或量子帶走了。
α輻射
一個較大的原子核在放射性衰變過程中放出的氦-4原子核被稱為α粒子。在衰變過程中,母核失去了兩個質子和兩個中子,這兩個中子組成了α粒子。因此,母核的核子數減少了4個,原子序數下降了2個,沒有電子與氦原子核結合。這個過程被稱為α衰變,α粒子流被稱為α輻射。
阿爾法粒子帶正電荷的能量和速度與原子核發射的其他輻射相比是最低的。它很快失去動能,變成氦原子。它又重又大。在這個過程中,它在一個很小的區域釋放出相當大的能量。因此,阿爾法輻射比其他兩種形式的輻射危害更大。在電場中,α粒子與電場方向平行移動。它的e/m比最低。在磁場中,α粒子在垂直於磁場的平面上以最小的彎曲軌跡運動。
β輻射
在β衰變過程中發射的電子或正電子(電子的反粒子)稱為β粒子。通過β衰變發射的正電子或電子流(β粒子)被稱為β輻射。β衰變是原子核弱相互作用的結果。
在β衰變中,一個不穩定的原子核改變它的原子序數,保持它的核子數不變。β衰變有三種類型。
正β衰變:母核中的質子通過發射正電子和中微子轉變成中子。原子核的原子序數減少了1。
負β衰變:中子通過發射電子和中微子轉變成質子。母核的原子序數增加了1。
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電子俘獲:母核中的質子通過捕獲環境中的電子而轉變成中子。在這個過程中它會發射中微子。原子核的原子序數減少了1。
只有正β衰變和負β衰變才有β輻射。
β粒子具有中等的能級和速度。對材料的滲透性也適中。它的e/m比要高得多。當它在磁場中運動時,它的軌跡曲率比α粒子高得多。它們在一個垂直於磁場的平面上運動,運動方向與電子的α粒子相反,正電子的運動方向相同。
γ輻射
受激原子核發射的高能電磁量子流被稱為伽馬輻射。當原子核進入低能態時,多餘的能量以電磁輻射的形式釋放出來。伽馬量子的能量約為10-15到10-10焦耳(電子伏特為10千電子伏到10兆電子伏)。
由於伽馬輻射是電磁波,沒有靜止質量,所以e/m是無窮大的。它在磁場和電場中都沒有偏轉。伽馬量子比α和β輻射粒子有更高的能量。
α-β射線和γ射線有什麼區別?
•α和β輻射是由質量組成的粒子流。α粒子是He-4核,β粒子是電子或正電子。伽馬輻射是一種電磁輻射,由高能量子組成。
•當α粒子釋放時,母核的核子數和原子序數發生變化(轉變為另一種元素)。在β衰變中,核子數保持不變,而原子序數增加或減少1(再次轉變為另一個元素)。當伽馬量子被釋放時,核子數和原子序數都保持不變,但原子核的能級降低。
•α粒子是最重的粒子,β粒子的質量相對較小。伽馬射線粒子沒有靜止質量。
•α粒子帶正電荷,而β粒子可以帶正電荷或負電荷。伽馬量子沒有電荷。
•α和β粒子在磁場和電場中運動時會發生偏轉。α粒子在電場或磁場中運動時曲率較低。伽馬射線沒有偏轉。
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