放射性和核方程

原子最致密的区域是原子核，包括质子和中子-统称为 核子。由特定数量的质子和中子定义的 原子类型称为核素。核素的符号包括元素符号、原子序数和质量数。核素的几种简写符号之一 使用元素名称、连字符和质量数。原子序数相同 但质量数不同的核素彼此互称为同位素。因此，碳有这里显示的三种同位素。核素也通过它们的能量状态进行表征。例如，单一同位素锝 99 存在两种不同状态：低能基态 和称为亚稳态的长寿命激发态。尽管这两种物质的 质子和中子数量相同，但它们 却是不同的核素。有趣的是，元素周期表中有些元素具有稳定的核素，它们可以无限期保持完整。相反，有些元素只有不稳定的核素，称为放射性核素。例如，铀 238 的自发核衰变 产生了钍 234。这个过程称为放射性衰变。衰变过程中产生的子核素可能是稳定的，也可能是放射性的。这一过程伴随着发射小碎片 或电磁辐射。阿尔法粒子相当于氦核。它们的发射使原子序数 减少 2，质量数减少 4。贝塔粒子相当于电子；发射时，子核素的原子序数 增加 1。由于它们带负电荷，因此称为贝塔减放射。正电子与电子质量相同，但电荷相反，它的发射 使原子序数减少 1。它通常称为贝塔加发射。伽马射线是一种高能电磁辐射，它的发射既不改变原子序数，也不改变质量数。质子发射使质量数和原子序数 各减少 1，而中子发射 使质量数减少 1。核方程式描绘了 母核素和子核素之间的差异，并表明了衰变的性质。铀-238 向钍-234 的 放射性衰变伴随着阿尔法粒子的发射。核方程与化学方程一样是平衡的。方程两边的质量数 之和相同。因为这是阿尔法衰变，因此原子序数之和也相同。