核穩定與放射性蛻變/衰變（二）

化學原理啟迪501

Salvatore Ferragamo | Spring Summer 2015 Full Fashion Show 

1.     我們應當檢驗，原子核的質子與中子的數量，是如何影響它的穩定度，而原子核的穩定度又與放射性蛻變有關。

2.     下圖是已知核種的質子數/原子序（Z）與中子數（A－Z）的函數數線，比較穩定的核種在數線的穩定區域：

3.     以下是關於放射性蛻變的觀察：

l  核種有84個質子或超過84個質子，會不穩定，發生放射性衰變。

l  質量較輕的核種，若其「質子數Z」等於「中子數A－Z」，或者說，它們的「中子/質子」比例是1的時候，會十分穩定。然而，較重的元素，「質子Z」的數量較多，「中子/質子」的比例較大於1（才會比較穩定）。

l  某些質子和中子的結合，似乎能使原子處於特定狀態。舉例來說，偶數質子和中子的核種，比奇數質子和中子的核種更穩定。

4.     與核種穩定有關的質子數和中子數：

質子數：偶數

中子數：偶數

穩定核種的數量：168

例子：¹²₆C、¹⁶₈O

質子數：偶數

中子數：奇數

穩定核種的數量：57

例子：¹³₆C、⁴⁷₂₂Ti

質子數：奇數

中子數：偶數

穩定核種的數量：50

例子：¹⁹₉F、²³₁₁Na

質子數：奇數

中子數：奇數

穩定核種的數量：4

例子：²₁H、⁶₃Li

5.     某些特定數量的質子和中子，會產生特別穩定的核種，這些造成核種特別穩定的質子與中子數為2、8、20、28、50、82和126，稱為魔術數字magic number。原子也有一樣的情況，某些電子數—2、10、18、36、54和86—會產生化性特別穩定的原子，例如惰性氣體。

n   翻譯編寫Steven S. Zumdahl 《Chemical Principles》；圖片來源∕chem1180.blogspot.tw

註：

α射線（alpha，阿法）： 是氦原子核所組成，又稱為α粒子，含有2個質子，2個中子，帶有2個單位的正電。

β射線（beta，貝塔）：是高速運動的電子束，又稱為β粒子，是電子所組成，帶1個單位的負電。

γ射線（gamma，加瑪）：是波長甚短的電磁波，類似X光線，具有很高的能量。

原子核經過一次的α衰變，質量數減少4，質子數減少2，原子序減少2，中子數減少2。

原子核經過一次的β衰變，質量數不變，質子數增加1，原子序增加1，中子數減少1。