γ衰變
γ衰變,又稱伽瑪衰變,是放射性衰變的一種形式,為激發態原子核以γ射線的形式放出能量而回復到基態的核衰變過程。[1]
γ衰變時,母核及子核的質量數、質子數及中子數均無變化,僅核能態有所改變。[2]由於此衰變不涉及質量或電荷變化,故並沒有特別重要的化學反應式,但仍可著量寫成:
γ衰變所釋放的γ射線是一種電磁輻射,是次原子粒子交互作用產生的特定頻率的電磁波,例如來自電子對湮沒和放射性衰變;γ射線最多產生自星際空間的核反應。
概述
編輯γ衰變不是單獨引起的,其發生往往緊隨在其他形式的衰變(如α衰變或β衰變等)發生之後。許多放射性核種發生α衰變或β衰變後,產生的子核處於高能階的激發態,激發態原子核通常會在極短時間內(約10−12秒)放出γ射線並衰變為較低的核能態,該過程稱為γ衰變。[1]例如鈷-60(60
Co
)β衰變後會產生激發態的鎳-60(60
Ni
*),激發態鎳-60會馬上放出兩束能量分別為1.17及1.33MeV的γ射線,衰變為基態60
Ni
。
某些激發態原子核的半衰期比一般的激發態原子核的半衰期要長(通常達到100~1000倍的時間),被稱作處於「亞穩態」。 「亞穩態」一詞通常指半衰期大於10−9秒的激發態原子核,有些種類可以達到數分鐘、數小時甚至數年。亞穩態原子核由於具有可測量的較長半衰期,在核物理學上被視為和基態原子核不同的核種,稱作同核異構物。[1]同核異構物發生的γ衰變也被稱為異構物躍遷,不過除了發生衰變前的原子核的亞穩態能持續較長時間外,這一過程和一般激發態原子核的γ衰變並沒有區別。[2]例如鉬-99(99
Mo
)β衰變後會產生亞穩態的鎝-99m(99m
Tc
),是鎝的同核異構物,半衰期長達6小時,會放出能量為140KeV的γ射線,衰變為基態鎝-99(99
Tc
)。
參閱
編輯參考文獻
編輯- ^ 1.0 1.1 1.2 魏明通. 核化學. 五南圖書出版股份有限公司. 2005. ISBN 978-957-11-3632-5.
- ^ 2.0 2.1 2.2 葉錫溶 蔡長書. 放射化學(第二版). 台灣台北縣: 新文京開發出版股份有限公司. 2008-03-26. ISBN 978-986-150-830-6 (中文(臺灣)).