放射性蛻變的種類（二） Types of Radioactive DecayⅡ

化學原理啟迪503

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1.     伽瑪射線gamma ray或r ray是高能量的光子。通常，r-射線的產生，會伴隨著「核衰變/蛻變」與「粒子反應」。例如，²³⁸₉₂U放射出r-射線時，也伴隨著α粒子衰變：

²³⁸₉₂U→⁴₂He＋²³⁴₉₀Th＋2⁰₀r

2.     在這個核衰變程序裡，除了產生「α粒子」，有時也會製造出2個能量不同的「r-射線」。「r-射線」的放射是單向的（只會從原子核放射到外面）。

3.     處在激態的「原子核」，將過剩的能量，轉成「r-射線」放射出來後，便回到低能量的基態。

4.     在穩定區域以下核種會發生正電子/正子放射positron production，這些核種的「中子/質子」比太小。（「中子」數量太少，放射出「正電子」，可將部分「質子」轉換成「中子」，減少「質子」的數量。）

5.     「正電子」的質量與電子一樣，但是電荷極性相反。（「正電子」的質量跟電子一樣很輕，與原子核的質子、中子相比，微不足道，因此正電子的質量可視為0）。

6.     放射「正電子」的原子核衰變，例如，鈉-22：

²²₁₁Na→⁰₁e+²²₁₀Ne（氖）

7.     特別留意，這個反應的淨效應是「質子」變成「中子」，這使得產物核種的「中子/質子」比，高於原始核種的「中子/質子」比。

8.     除了極性相反，「正子」與「電子」還有許多功能上的不同。「正子」是「電子」的「反粒子antiparticle」。當1個「正電子」碰撞到1個「電子」，它們變成電磁波，以高能量的「光子」形式放射出來：

⁰_－1e＋⁰₁e→2⁰₀γ

9.     這個程序，是「物質」與「反物質」碰撞的特徵，稱為湮滅annihilation，這是另一種形式的物質交換。

10. 電子捕捉electron capture，這個程序是指，「內價電軌域」的「電子」被「原子核」所捕捉，描述如下程序：

²⁰¹ ₈₀Hg ＋⁰_－1e→²⁰¹₇₉Au＋⁰₀γ

內殼層電子：⁰_－1e

11. 煉金師曾一度對這個反應程序非常有興趣，但很不幸地，汞變成金的反應速率太慢，沒有實用價值。

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