1樓：手機使用者
β衰變中，原子核發生下列三種型別的變化：
其中x和y分別表示母核和子核，a和z為母核的質量數和質子數,e和e+為電子和正電子，v和堸為中微子和反中微子。 β衰變能分別表示為
其中mx和my為母核原子和子核原子的靜止質量,me為電子的靜止質量，wi為軌道電子結合能，с為光速。
軌道電子俘獲過程所形成的子核原子，由於缺少了乙個內層電子，原子處於激發狀態，它可以通過不同方式退激。對於k俘獲，當l層電子跳到k層填充空位,可以發射標識x射線，或稱特徵x 射線。它的能量是 k層和l層電子的結合能之差hv=wk-wl；當l層電子跳到k層空位時，也可以不發射標識x射線，而把能量交給另乙個l層電子，使其克服結合能而飛出，這種電子稱為俄歇電子,它的動能ee=hv-wl=wk-2wl。
軌道電子俘獲總伴隨有標識x射線或俄歇電子的產生。
β衰變的電子中微子理論 β衰變中放出的β粒子的能量是從 連續分布的。為了解釋這一現象，2023年，w.泡利提出了β衰變放出中性微粒的假說。
2023年，e.費密在此基礎上提出了β衰變的電子中微子理論。這個理論認為：
中子和質子可以看作是同一種粒子（核子）的兩個不同的量子狀態，它們之間的相互轉變，相當於核子從乙個量子態躍遷到另乙個量子態，在躍遷過程中放出電子和中微子。β粒子是核子的不同狀態之間躍遷的產物，事先並不存在於核內。所以,引起β衰變的是電子-中微子場同原子核的相互作用，這種作用屬於弱相互作用。
這個理論成功地解釋了β譜的形狀，給出了β衰變的定量的描述。
β躍遷機率 根據量子力學的微擾論，費密理論給出單位時間發射動量在p到p+dp間β粒子的機率為, (1)
式中g是弱相互作用常數,mif是躍遷矩陣元,啚是蒲朗克常數h除以2π,f(z，e)是庫侖改正因子，它描述核的庫侖場對發射β粒子的影響,是子核電荷數z和β粒子能量e的函式。躍遷機率的大小主要由躍遷矩陣元|mif|的大小決定。
β躍遷分類 根據躍遷矩陣元的大小，可將β躍遷分為容許躍遷、一級禁戒躍遷、二級禁戒躍遷等。級次越高，躍遷機率越小；相鄰兩級間，機率可以相差幾個數量級。
費密理論給出β衰變對母核同子核間的自旋和宇稱變化的選擇定則:對於允許躍遷,自旋變化|δi|=0,1,宇稱變化 δπ=+1；對於一級禁戒躍遷，|δi|=0，1，2，δπ=－1；對於二級以上的如n級禁戒躍遷，|δi|=n，n+1，δπ=(－1)。 在β衰變的研究中,常將式(1)改寫為, (2)式中。
對容許躍遷,|mif|與β粒子的能量無關，k為常數。此時若以為縱座標,e為橫座標作圖，則得一條直線。直線同橫軸的交點為β粒子的最大能量em。
這種圖稱為居里描繪,也稱費密-居里圖。這樣,居里描繪可用來精確地測定em。此外,也可用來分解複雜的β譜。
對於禁戒躍遷，mif往往不是常數，則按式(2)作圖時不是一條直線。這時可引入乙個同β粒子能量有關的因子sn(e)對居里描繪進行改正,即把k中同能量有關的因子分出來，，使k┡為常數。此時式(2)可寫成
,改正後的居里描繪取
對e作圖，仍是一條直線。sn(e)由理論可以計算。因而,通過理論同實驗的比較,可決定sn(e)，從而可以定出禁戒躍遷級次n。
通過對β粒子動量分布式(1)的積分,假定躍遷矩陣元mif同β粒子能量的關係可以忽略，便得到β衰變常數λ或半衰期t½。,(3)
式中f(z,em)稱為費密積分函式。pm為電子的最大動量。
當β粒子的最大能量遠大於它的靜止能量，並且可以忽略核的庫侖場對發射β粒子的影響時，
從而可得關係。
這一關係稱為薩晉關係，它表示β衰變常數（或半衰期）隨β粒子的最大能量em的變化而劇烈地變化。
由薩晉關係可見，僅僅以半衰期（或衰變常數）的大小不能反映β躍遷的級次。
因此需要引入比較半衰期ft½。由於ft½值與|mif|成反比,而|mif|的大小對不同級次的躍遷有很大差別，從而ft½值可用來比較躍遷的
級次。這就是稱ft½為比較半衰期的由來。
實驗測得的各級躍遷的lgft½值大致範圍如下：躍遷級次 lgft½
容 許 3～6一級禁戒 6～10二級禁戒 10～13
**禁戒 15～18β 在β衰變的研究中的乙個重要的突破是2023年李政道和楊振寧提出的弱相互作用中的宇稱不守恆，第二年吳健雄等人利用極化核co的β衰變實驗首次證實了宇稱不守恆，這一發現不僅促進了β衰變本身的研究，也促進了粒子物理學的發展。
2樓：匿名使用者
原子核自發地放射出β粒子或俘獲乙個軌道電子而發生的轉變。放出電子的衰變過程稱為β衰變
β衰變的原理是什麼？
3樓：匿名使用者
中微子理論上可以測存 依照的是探測兩次衰變釋放的光訊號的時間差 那個β衰變其實是核力傳遞者π介子在中子和質子間傳遞 n+π-------p+e
物理學中的衰變是怎麼個原理
4樓：匿名使用者
放射性元素放射出粒子後變成另一種元素的現象。也叫蛻變。 不穩定(即具有放射性)的原子核在放射出粒子及能量後可變得較為穩定，這個過程稱為衰變(radioactive decay)。
這些粒子或能量 (後者以電磁波方式射出) 統稱輻射(radiation)。由不穩定原子核發射出來的輻射可以是α粒子、β粒子、γ射線或中子。 放射性核素在衰變過程中，該核素的原子核數目會逐漸減少。
衰變至只剩下原來質量一半所需的時間稱為該核素的半衰期(half-life)。每種放射性核素都有其特定的半衰期，由幾微秒到幾百萬年不等。 原子核由於放出某種粒子而變為新核的現象．原子核是乙個量子體系，核衰變是原子核自發產生的變化，它是乙個量子躍遷過程，它服從量子統計規律．對任何乙個放射性核素，它發生衰變的精確時刻是不能預知的，但作為乙個整體，衰變的規律十分明確．若在dt時間間隔內發生核衰變的數目為dn，它必定正比於當時存在的原子核數目n，顯然也正比於時間間隔dt .
衰變不受任何條件的影響，是物質特有的性質。 衰變有3種： α衰變 、 β衰變 和γ衰變。
5樓：博科園
科學家解開了乙個50年前的物理學謎題，研究揭開了為什麼原子核的衰變比自由中子衰變的速度要慢，其研究成果發表在《自然物理》上，這一研究發現，填補了物理學中對β衰變理解上的乙個長期空白。
6樓：金玉起源
因為原子核能量太高不穩定，必然向能量低方向衰變，損失質量釋放能量。
αβ衰變是什麼？
7樓：特特拉姆咯哦
α衰變，又名阿爾法衰變，是一種放射性衰變（核衰變）；發生α衰變時，一顆α粒子會從原子核中射出（附註：α粒子，又名阿爾法粒子，即氦-4核，⁴₂he，即一顆由2顆質子和2顆中子組成的原子核）； α衰變發生後，原子核的質量數會減少4個單位，其原子序數也會減少了2個單位。
α衰變是一種核裂變，當中涉及量子物理學中的隧穿效應，和β衰變不同的是α衰變是由強核力力場產生和控制。
一顆α粒子帶有5兆電子伏特的動能（約等於一顆α粒子的總能量的0.13%），其移動速度是每秒15,000公里，即是只達到5%光速（光速是時速1,079,252,848.8公里）；由於α粒子相對大的質量，其+2的電荷，以及相對慢的移動速度，它們實在太容易就會和其他原子核和粒子反應及失去其能量，α粒子在幾厘公尺厚度的空氣內就會被吸收。
8樓：匿名使用者
原子核在衰變過程中放出α粒子叫α衰變，而α粒子的本質是氦原子核。即衰變方程中有he。同理原子核在衰變過程中放出β粒子叫β衰變，而β粒子的本質是高速電子流，即衰變方程中放出電子e。
原子核的衰變是一種自發的過程。
9樓：匿名使用者
是放射性重原子衰變成原子量更小的原子的過程
alpha衰變就是釋放出高能的alpha射線（是高速運動的氦核）的衰變，而beta衰變是釋放出高能的beta射線（高速運動的電子）的衰變
10樓：折肱散人
⒈原子核發生α衰變之後，出射的α粒子是氦原子核。氦原子核的電子是被剝離了的。
原因正是因為衰變能電離了氦原子，使得氦原子出射的時候只是乙個裸核，在運動過程中，氦原子核帶電會慢慢俘獲電子，判斷依據是自由電子和氦原子核的相對運動速度，其實簡單的說就是能量。
當自由電子的動能高於氦原子核的第一電離能的時候，電子和原子核各行其事，但如果某個電子的動能小了，就會落到氦原子核的勢阱裡，相當於被俘獲；然後氦原子核速度就慢慢降低，重複這個過程，直到最後變成氦原子。或者你直接對比速度，如果電子的相對速度高於氦原子核的軌道上的運動速度，那麼電子不被俘獲，反之，則被俘獲。
而衰變後的子體原子核，一般也是出於激發態上的，但是，你可以用動量守恆計算一下：α粒子和反衝子核的動量大小是一樣的，α粒子質量小，速度大，根據ek=0.5mv²，α粒子分得的衰變能是最多的，反衝核分到的衰變能其實很小，這個能量一般就幾百個千電子伏，大多數情況會以γ衰變的方式把激發能釋放出去，只有少部分情況子體原子核會把這部分能量直接傳遞給核外電子，使得電子電離，此時電離出的電子叫做俄歇電子。
然後反衝核帶乙個單位正電荷，又有大部分機會會把原子（注意：此時激發能已經是原子的了，一般就幾個電子伏到幾十幾百個電子伏。）的激發能以x射線的方式發射退激發；只有少部分的機率空穴（第乙個俄歇電子電離後留下的位置）會把能量交給第二個電子，這個電子以俄歇電子方式出射退激發，此時就是空穴串級，反衝核帶兩個單位的正電荷……如此類推，反衝電子核帶三個、四個、五個……九個、十個單位的正電荷的機率是依次減小，到最後幾乎就不可能繼續增加下去。
因為正電荷累積過多，庫侖斥力就越大，如果這個反衝原子是位於乙個分子上，那麼這個分子很可能就會因為承受不了這個庫侖斥力而**！解體……
所以，一般來說，你不需要考慮反衝原子核帶電的問題。因為它們本身獲得的衰變能就少，還有很大的機率是發生γ衰變退激發，帶電機率是很小的，做題的時候你可以不考慮這個問題。認為反衝核是不帶電的粒子，在磁場中直線前進。
這樣一來，磁場中反衝核的軌跡是直線，α粒子軌跡是圓圈，這也算是一種外切吧，反衝核的軌跡實際上是α粒子軌跡的切線。
★當然，做題的時候你可以考慮反衝核出射乙個俄歇電子帶乙個單位的正電荷，怎麼說呢？這麼「玄幻」的事情，你做物理習題的時候，一般都會給出反衝核帶多少電荷，電性如何的，要不這題基本沒法做。至於你問樓上說那兩個多餘的電子的問題，其實，是因為核電荷數減少，那兩個電子將不再被束縛，相當於是原子核沒有足夠的引力去抓住那兩個電子了。
那兩個電子成為自由電子沉積在衰變周圍的材料原子裡。最後α粒子不是要俘獲電子嗎？雖然不一定就是俘獲的這兩個電子，但是，最終的電荷平衡就是靠這兩個電子來達到的。
α粒子從別處俘獲到兩個電子，然後其它被「搶」了電子的原子核輾轉可能就會得到那兩個電子。
⒉β衰變有三種方式，一種發射電子，即β-衰變，也就是我們通常說的β衰變。第二種出射正電子，即β+衰變，比如醫院裡有做正電子成像的，就是利用碳-11的衰變。第三種是軌道電子俘獲，原子核直接從核外俘獲乙個電子，衰變成另外乙個核。
β衰變是乙個三體問題，參與衰變過程的包括原子核、出射的電子以及出射的中微子。三個微粒平分動量，中微子靜止質量幾乎為零，也有說就是零的，中微子不帶電，所以在磁場中計算β衰變的時候，β粒子的動量和反衝子體原子核的動量並不一定是等大反向的，只有當中微子動量為零的時候，β粒子的動量和反衝子體原子核的動量才等大反向。和之前α衰變一樣，反衝子核一般會以γ衰變的方式退激發，有一些純β衰變的核素，比如說氚、碳-14、鍶-90，它們β衰變之後的反衝核直接就是基態的原子核，帶電的機率也不大。
只不過高中習題的時候一般會定義β衰變的反衝核帶乙個單位的正電荷，這個假設主要基於β衰變後，反衝原子核質子數增加1，而原先原子核外電子數不變，就相當於新原子核是被「電離」了乙個電子，但實際情況不是電離，β粒子雖然是電子，但β衰變中出射的β粒子是從原子核裡來的，不是核外的電子，所以不能叫電離。這樣一來，反衝核和電子可以根據你那個公式計算出它們的軌道，至於為什麼是內切，道理很簡單：假設磁場是垂直紙面向裡的×，電子方向向上↑，反衝核方向向下↓，根據左手定則，電子順時針勻速圓周運動；反衝核同樣是順時針勻速圓周運動，然後半徑不同，擁有共同的切點（即發生β衰變的地方）。
這樣就可以計算了。
高中物理習題一般都認為中微子動量為零，然後電子與反衝核平分衰變能，從而可以計算β衰變的衰變能。但事實上，有絕大多數的β粒子出射能量eβ=eβmax/3，即以最大衰變能的三分之一的能量出射。這是乙個統計規律。
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