核辐射的三种类型是什么

核辐射 指不稳定的原子核通过发射高能粒子而变得更加稳定的过程。三种类型的核辐射是指α、β和γ辐射。为了变得稳定，原子核可能会发射一个 α 粒子（氦原子核）或一个 β 粒子（一个电子或一个正电子）。通常，以这种方式丢失粒子会使原子核处于激发态。然后，原子核以伽马射线光子的形式释放多余的能量。

介绍

物质最终是由原子组成的。反过来，原子由质子, 中子和电子.质子带正电，电子带负电。中子不带电。质子和中子位于核原子的，质子和中子统称为核子.在原子核周围的区域中发现了电子，该区域比原子核本身的大小要大得多。在中性原子中，质子数等于电子数。在中性原子中，正负电荷相互抵消，净电荷为零。

原子的结构——核子位于中心区域。在灰色区域，可以发现电子。

质子、中子和电子的性质

粒子	粒子分类	大量的	收费
质子 ( )	重子
中子 ( )	重子
电子 ( )	轻子

请注意，中子比质子稍重。

表示原子核的符号

同位素的原子核通常以下列形式表示：

例如，氢的同位素氚、氘和氚用以下符号书写：

有时，也会发射质子数，只写符号和核子数。例如。，

不明确显示质子数没有问题，因为质子数决定了元素（符号）。有时，可以用元素名称和核子编号来引用给定的同位素，例如铀-238。

统一原子质量

统一原子质量 (

) 被定义为

碳 12 原子的质量。

核辐射的三种类型

Alpha Beta 和 Gamma 辐射

正如我们之前提到的，三种类型的核辐射是阿尔法、贝塔和伽马辐射。在 阿尔法辐射，通过发射两个质子和两个中子（氦核），原子核变得更加稳定。 β 辐射有三种类型：β 减号、β 加号和电子俘获。在 β 负辐射，中子可以将自己转化为质子，在此过程中释放一个电子和一个电子反中微子。在 贝塔加辐射，质子可以将自身转化为中子，释放出一个正电子和一个电子反中微子。在 电子俘获，原子核中的质子捕获原子的一个电子，将自身转化为中子并在此过程中释放出一个电子中微子。伽马辐射是指处于激发态的原子核发射伽马射线光子，以使它们去激发。

什么是阿尔法辐射

在 阿尔法辐射，一个不稳定的原子核发射 阿尔法粒子, 或氦核（即 2 个质子和 2 个中子），成为更稳定的原子核。 α粒子可以表示为

或者

例如，钋 212 原子核经过 α 衰变成为铅 208 原子核：

当以这种形式记录核衰变时， 左侧的核子总数必须等于右侧的核子总数。 还， 左侧的质子总数必须等于右侧的质子总数。 在上面的等式中，例如，212 = 208 + 4 和 84 = 82 + 2。

因此，由α衰变产生的子核比母核少两个质子和四个核子。

一般来说，对于 alpha 衰减，我们可以写成：

在 α 衰变期间发射的 α 粒子具有特定的能量，这是由母核和子核的质量差异决定的。

示例 1

写出镅 241 的 α 衰变方程。

镅的原子序数为 95。在 α 衰变过程中，镅核会发出一个 α 粒子。产生的新核（“子核”）总共会少两个质子和四个核子。即它应该具有原子序数 93 和核子序数 237。原子序数 93 指的是镎 (Np) 原子。所以，我们写，

什么是β辐射

在β辐射中，原子核通过发射电子或正电子而衰变（正电子是电子的反粒子，质量相同但电荷相反）。原子核不包含电子或正电子；所以，首先一个质子或一个中子需要转化，我们将在下面看到。当释放一个电子或一个正电子时，为了保持轻子数，也会释放一个电子中微子或一个电子反中微子。给定衰变的 β 粒子（指电子或正电子）的能量可以取一系列值，具体取决于衰变过程中释放的能量有多少已分配给中微子/反中微子。根据所涉及的机制，有三种类型的 β 辐射： β 减、β 加和电子俘获.

什么是 Beta 负辐射

一种 β 减去 (

) 粒子 是一个电子。在 β 衰变中，中子衰变成质子、电子和电子反中微子：

当电子和电子反中微子被发射时，质子留在原子核中。 Beta 减法过程可以概括为：

例如，gold-202 衰减β 减去发射：

什么是 Beta Plus 辐射

一种 测试版加 (

) 粒子 是一个正电子。在β+衰变中，质子转化为中子、正电子和中微子：

当正电子和电子中微子被发射时，中子留在原子核中。 Beta 减法过程可以概括为：

例如，一个磷 30 原子核可以经历β+衰变：

什么是电子捕获

在电子捕获中，原子核中的质子“捕获”原子的一个电子，产生一个中子和一个电子中微子：

发射电子中微子。电子俘获过程可概括为：

例如，Nickel-59 显示 beta 加衰减如下：

什么是伽马辐射

在经历阿尔法或贝塔衰变后，原子核通常处于激发能态。然后这些原子核通过发射伽马光子并失去多余的能量来使自身去激发。在这个过程中质子和中子的数量不会改变。伽马辐射通常采用以下形式：

其中星号代表处于激发态的原子核。

例如，钴 60 可以通过 β 衰变衰变成镍 60。形成的镍核处于激发态，并发出伽马射线光子去激发：

伽马射线发射的光子也具有特定能量，具体取决于原子核的特定能量状态。

Alpha Beta 和 Gamma 辐射的特性

相比之下，α粒子具有最高的质量和电荷。与 β 和 γ 粒子相比，它们也移动缓慢。这意味着当它们穿过物质时，它们能够更容易地从与它们接触的物质粒子上剥离电子。因此，它们具有最高的电离能力。

然而，因为它们最容易引起电离，所以它们的能量损失也最快。通常情况下，阿尔法粒子只能在空气中穿过几厘米，然后才会因空气粒子电离而失去所有能量。阿尔法粒子也不能穿透人体皮肤，所以只要留在体外，就不会造成任何伤害。但是，如果摄入释放 α 粒子的放射性物质，由于它们具有很强的电离能力，会造成很多损害。

相比之下，β 粒子（电子/正电子）更轻，传播速度更快。它们的电荷也只有 alpha 粒子的一半。这意味着与 alpha 粒子相比，它们的电离能力要小一些。事实上，只有几毫米的铝板就可以阻挡β粒子。

从伽马辐射发出的光子不带电且“无质量”。当它们穿过材料时，它们可以为构成材料的电子提供能量并引起电离。然而，与 alpha 和 beta 相比，它们的电离能力要小得多。另一方面，这意味着它们渗透到材料中的能力要强得多。几厘米厚的铅块可以降低伽马辐射的强度，但即使如此也不足以完全阻止辐射。

下图比较了 alpha、beta 和 gamma 辐射的一些特性

财产	阿尔法辐射	β辐射	伽马辐射
粒子的性质	氦原子核	一个电子/正电子	一个光子
收费			0
大量的			0
相对速度	减缓	中等的	光速
相对电离功率	高的	中等的	低的
停下来	厚纸	几毫米的铝板	（在某种程度上）几厘米的铅块