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文件名称:放射性衰变基本规律.ppt
文件大小:18.54 MB
总页数:51 页
更新时间:2025-05-22
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文档摘要

?衰变当WK/c2MX-MYWL/c2时,K俘获不能发生,而发生L俘获;2mec2Wi,?+衰变的原子核,总可以发生电子俘获;但发生电子俘获的原子核不一定发生?+;轨道电子俘获将伴随X射线或Auger电子产生;K壳层靠近原子核,所以K俘获几率最大;K俘获与Z3成正比,Z越大,K俘获越容易发生。轻核K俘获几率很小,中等核EC俘获和?+衰变同时存在,重核EC俘获占优势第30页,共51页,星期日,2025年,2月5日?衰变64Cu(T=12.7h)?-0.573(40%)?+0.66(19%)EC1.68(40.4%)EC0.34(0.6%)?1.3464Zn64Ni2mec2第31页,共51页,星期日,2025年,2月5日?衰变中微子假说?-衰变的能量谱是连续的,而原子核是量子体系;测不准关系不允许核内有电子,?-衰变过程中的电子是如何产生的??-衰变过程中的能量守恒关系是如何满足的?NE?mE?第32页,共51页,星期日,2025年,2月5日?衰变1930年Pauli指出:“只有假定在?-衰变过程中,伴随每一个电子有一个轻的中性粒子(中微子)一起被发射出来,使中微子和电子的能量和为常数,才能解释连续?谱。”例如:第33页,共51页,星期日,2025年,2月5日?衰变能量守恒:中微子和电子的能量和为常数电荷守恒:中微子的电荷为0角动量守恒:中微子的自旋为1/2伴随电子产生的中微子:ve?子衰变产生的中微子:v?重轻子?子衰变产生的中微子:v?中微子的质量:mv10eV第34页,共51页,星期日,2025年,2月5日?衰变?-衰变的费米理论费米认为:正像光子是原子不同状态之间跃迁的产物,中微子是原子核中质子和中子之间转换产生的。导致光子产生的是电磁相互作用,而导致中微子产生的是弱相互作用。?-衰变概率公式:中微子被质子的俘获截面:?(1.10?0.26)?10-43cm2第35页,共51页,星期日,2025年,2月5日?衰变?-衰变的跃迁规则根据?-衰变的费米理论:电子和中微子的平面波近似:第36页,共51页,星期日,2025年,2月5日关于放射性衰变基本规律第1页,共51页,星期日,2025年,2月5日放射性衰变基本规律核衰变原子核是一个量子体系,核衰变是一个量子跃迁过程。对一个特定的放射性核素,其衰变的精确时间是无法预测的;但对足够多的放射性核素的集合,其衰变规律是确定的,并服从量子力学的统计规律。第2页,共51页,星期日,2025年,2月5日放射性衰变基本规律指数衰变律l衰变常数:一个原子核在单位时间内发生衰变的几率衰变常数与外界条件(温度、压力、磁场等)几乎无关第3页,共51页,星期日,2025年,2月5日放射性衰变基本规律半衰期60Co的半衰期为5.27a;238U的半衰期为4.5?109a第4页,共51页,星期日,2025年,2月5日放射性衰变基本规律平均寿命平均寿命表示:经过时间以后,剩下的核素数目为初始核素数目的37%高速粒子:第5页,共51页,星期日,2025年,2月5日放射性衰变基本规律放射性强度:单位时间内物质发生衰变的原子核数放射性强度单位:1居里(Ci)=3.7?1010次核衰变/秒1毫居=0.001居里,1微居=0.001毫居1贝克勒(Bq)=1次核衰变/秒1g226Ra的放射性强度近似为1居里第6页,共51页,星期日,2025年,2月5日放射性衰变基本规律射线的物质效应:射线对物质的效应不仅取决于放射性物质本身的强弱,还取决于所释放的射线的特性及接受射线的材料的性质。物质效应单位:1伦琴(R)=使1kg空气中产生2.58?10-4库仑电量的辐射量1拉德(rad)=1g受辐照物质吸收100erg的辐射能量1戈瑞(Gr)=1kg受辐照物质吸收1J的辐射能量比放射性:A’=A/m(单位质量的放射性强度)第7页,共51页,星期日,2025年,2月5日放射性衰变基本规律半衰期测量斜率法:中等寿命的放射性元素直接法:长寿命的放射性元素平衡关系测量法:短寿命的放射性元素第8页,共51页,星期日,2025年,2月5日放射性衰变基本规律级联衰变规律放射系A=4nA=4n+2钍系铀系第9页,共51页,星期日,2025年,2月5日放