天然放射性元素中,一个放射核常放射出α粒子或β粒子。而γ射线往往是伴随α粒子或β粒子射出的。通常放射性衰变有以下类型:
一、α衰变:α射线是氦-4核(又称α粒子)流,用42He或42α表示,下式是α衰变的一例:
(222)(86)Rn→(218)(84)Po+(4)(2)He
二、β衰变:β射线是高速电子流,β粒子是电子,用0-1e或0-1β表示。“0”意味着电子的质量与核比较是很小的可以忽略不计。“-1”表示粒子带负电荷与质子相反。放射出的β粒子,可以认为是原子核内中子转变为质子所放射出的
(1)(0)n→(1)(1)p+(0)(-1)e
β衰变可使核的n:p值降低,如果离稳定的n:p线不太远,只进行一次β衰变就足够了,如
(14)(6)C→(14)(7)N+(0)(-1)e
如果核的n:p值离稳定线较远,将要进行一系列β衰变,直至形成稳定同位素,如
三、γ衰变:γ射线是波长很短的电磁辐射(高能量的光子)。γ射线可表示为00γ。γ衰变既不改变核的原子序数也不改变质量数。它常常伴着α粒子或β粒子射出。因为它表示损失能量,所以剩下的核将更稳定。通常在核反应式中不表示出γ衰变。
四、正电子衰变、正电子与电子的质量相同,但电荷符号相反,正电子用01e表示,正电子可以认为是核中质子转变为中子时射出的
(1)(1)p→(1)(0)n+(0)(1)e
正电子从核中放射出后,新核的质量数不变,而核电荷减少一个单位。
如
(11)(6)C→(11)(5)B+(0)(1)e
五、电子俘获,核可以从内层或K层俘获一个电子,使质子转变为中子,
(1)(1)p+(0)(-1)e→(1)(0)n
电子俘获后,通常一个电子从较高能级落到K层的空位,这样将放射出特征的X射线。铍-7进行这种衰变。
(7)(4)Be+(0)(-1)e→(7)(3)Li
如果核的n:p值太低,即同位素位于稳定线之下,则通过正电子衰变或电子俘获,而使其n:p值增大而得到稳定的核。