核穩定與放射性蛻變/衰變 Nuclear Stability and Radioactive Decay

化學原理啟迪500

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1.     這個章節討論的主題是核穩定，我們可用動力學和熱力學的觀點來看核穩定。熱穩定thermodynamic stability，是指特定原子核的位能，「原子核的位能」是「質子總位能」與「中子總位能」比較之下的綜合結果。

2.     我們用動力穩定kinetic stability，來描述原子核裂解成不同原子核的機率，這個程序稱為放射性蛻變/衰變。在這個章節，我們將討論放射性活動。

3.     許多原子核是有放射性的，它們裂解成另一種原子核，產生1個或更多個粒子。舉例來說，碳14的衰變如下：

¹⁴₆C→¹⁴₇N＋⁰_－1e

4.     ⁰_－1e代表原子核釋放的電子，稱為貝塔粒子beta particle或β particle。這是典型的放射性蛻變方程式，保留了原子量A和原子序Z，方程式箭頭兩端的原子序Z總數必須一致。

5.     ¹⁴₆C的原子序6，¹⁴₇N的原子序7，氮N扣除釋放的電子⁰_－1e，得到碳C的原子序6，7－1＝6。

6.     同樣地，方程式箭頭兩端的原子量A是一樣的，碳¹⁴₆C的原子量等於氮¹⁴₇N的原子量加上放射出來的電子⁰_－1e（沒有質量）：14＝14＋0。

7.     大約有2000種已知的核種，其中只有279種是穩定而沒有核衰變的。錫穩定的同位素數量最多，共有10種穩定的同位素。

n   翻譯編寫Steven S. Zumdahl 《Chemical Principles》