核穩定性

核穩定性

核穩定性是指原子核具有的阻礙自發衰變及裂變的能力。在天然及人工合成的2000多種核素中,只有近300種是穩定的,大部分是不穩定的。原子核的穩定性與原子核內的核子數A有關。

核穩定性

正文

原子核-內部結構模型圖原子核-內部結構模型圖
原子核具有的阻礙自發衰變及裂變的能力。在天然及人工合成的2000多種核素中,有近300種是穩定的,而大部分是不穩定的。不穩定的原子核能自發地發射某種射線而衰變,變成穩定的原子核;一些重的不穩定的核可以自發地分裂成兩個(少數情況下可分裂成三個或更多)質量相近的原子核(裂變),而最後變成穩定的原子核。
原子核的穩定性與原子核內的核子數A有關。A太大的核不穩定。現在自然界中存在的最重的核素是鈾 235、鈾238和少量的鈽244,而它們都是不穩定的。原子核的穩定性與核的中子數N 和質子數Z的比有關。對於A<40的核,N和Z大致相等時,原子核穩定;對於A>40的核,N/Z>1時,原子核才穩定,像鉛208這樣的重核,N/Z≈1.6時,原子核還可以是穩定的。實驗還發現,在穩定的核素中,質子數和中子數都是偶數的原子核(偶偶核)最多,表明原子核中的中子和質子有各自成對的趨勢;當原子核中的中子數或質子數分別為 2、8、20、28、50、82、126等幻數時,原子核顯示出較大的穩定性(見核模型)。
β穩定線 把原子核按其質子數Z和中子數N標繪在Z-N平面上,發現具有β衰變穩定性的核素都集中在一條很狹窄的區域內,通過這個區域的中心可以作一條曲線,它稱之為β穩定線。距離β穩定線越遠的原子核,對於β衰變越不穩定。一般地說,β穩定線豐中子一側的核素具有β- 衰變的不穩定性;質子數偏離β穩定線過遠的缺中子核素具有β+ 衰變的不穩定性。(見新核素的合成)
β+衰變(下半圖)及β-衰變(上半圖)-模型圖β+衰變(下半圖)及β-衰變(上半圖)-模型圖

穩定島 一種核模型理論預言,在中子數為180、質子數為114附近,有可能存在一些具有一定穩定性的超重原子核,這個區域叫做“穩定島”。能否找到超重元素決定於這一理論的可靠性,目前這一預言還沒有被實驗證實。(見超重元素超重核穩定島

β- 衰變及β+ 衰變-內部結構模型表β- 衰變及β+ 衰變-內部結構模型表 上表註解:
強子(夸克)與輕子的大統一:
一.v中微子與u上夸克互為轉換,e-電子與d下夸克互為轉換。
v-反中微子與u-反上夸克互為轉換,e+正電子與d-反下夸克互為轉換。
e-電子(上表1號)加v-反微中子(上表2號),合成W-弱玻色子-易衰變逃逸
《W-弱玻色子-衰變逃逸,即中子衰變為質子(β-衰變);W-弱玻色子-疊加壓回,即質子衰變回中子(β+衰變能量需大於1.022MeV)》
(見上表n中子第一族1號及2號夸克)

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