γ衰变
γ衰变,又称伽马衰变,是放射性衰变的一种形式,为激发态原子核以γ射线的形式放出能量而回复到基态的核衰变过程。[1]
γ衰变时,母核及子核的质量数、质子数及中子数均无变化,仅核能态有所改变。[2]由于此衰变不涉及质量或电荷变化,故并没有特别重要的化学反应式,但仍可著量写成:
γ衰变所释放的γ射线是一种电磁辐射,是亚原子粒子相互作用产生的特定频率的电磁波,例如来自电子对湮没和放射性衰变;γ射线最多产生自星际空间的核反应。
概述
γ衰变不是单独引起的,其发生往往紧随在其他形式的衰变(如α衰变或β衰变等)发生之后。许多放射性核素发生α衰变或β衰变后,产生的子核处于高能级的激发态,激发态原子核通常会在极短时间内(约10−12秒)放出γ射线并衰变为较低的核能态,该过程称为γ衰变。[1]例如钴-60(60
Co
)β衰变后会产生激发态的镍-60(60
Ni
*),激发态镍-60会马上放出两束能量分别为1.17及1.33MeV的γ射线,衰变为基态60
Ni
。
某些激发态原子核的半衰期比一般的激发态原子核的半衰期要长(通常达到100~1000倍的时间),被称作处于“亚稳态”。 “亚稳态”一词通常指半衰期大于10−9秒的激发态原子核,有些种类可以达到数分钟、数小时甚至数年。亚稳态原子核由于具有可测量的较长半衰期,在核物理学上被视为和基态原子核不同的核素,称作核同质异能素。[1]核同质异能素发生的γ衰变也被称为同质异能跃迁,不过除了发生衰变前的原子核的亚稳态能持续较长时间外,这一过程和一般激发态原子核的γ衰变并没有区别。[2]例如钼-99(99
Mo
)β衰变后会产生亚稳态的锝-99m(99m
Tc
),是锝的核同质异能素,半衰期长达6小时,会放出能量为140KeV的γ射线,衰变为基态锝-99(99
Tc
)。
参阅
参考文献
- ^ 1.0 1.1 1.2 魏明通. 核化學. 五南图书出版股份有限公司. 2005. ISBN 978-957-11-3632-5.
- ^ 2.0 2.1 2.2 叶锡溶 蔡长书. 放射化學(第二版). 台湾台北县: 新文京开发出版股份有限公司. 2008-03-26. ISBN 978-986-150-830-6 (中文(台湾)).