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19.1: 放射性和核方程
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放射性和核方程
 
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19.1: 放射性和核方程

核化学是对涉及核结构变化的反应的研究。 原子核由质子和中子 (氢除外) 组成。 核中的质子数量称为元素的原子数量 (Z) ,质子数量和中子数量的总和是质量数量 (A)。 原子数量相同但质量数量不同的原子是同一元素的同位素。

元素的核素具有特定数量的质子和中子,并且处于特定的核能量状态。 核素的表示法是 Eq1 ,其中 X 是元素的符号, A 是质量编号, Z 是原子编号。 核素也有几个简写符号,其中许多忽略原子数量。 例如, Eq2 可以是 c碳 -14 , C-14 或 14C。

如果核素处于临时激发状态,则通常用星号表示。 如果它处于被称为可转移状态的较长寿命的兴奋状态,则在质量编号中添加 ‘M ’表示。 例如,同位素 technetitium-99 作为地面状态存在 Eq3 并可转移 Eq4。 如果给定同位素存在多个可转移状态,则它们将按增加能量顺序编号。 例如,同位素钽 -180 有五种核素:地对地 Eq5 和转移状态 Eq11 , Eq6 , Eq7 和 Eq8 。

核反应是指一种或多种核素转化为另一种核素,这种转化是通过原子数量,质量数量或核能量原子核状态的变化而发生的。 为了描述核反应,我们使用了一个方程来识别反应中所涉及的核素和粒子。 与化学反应一样,核反应服从质量保护:反应物质量数量之和等于生成物质量数量之和。

核反应可能涉及许多不同的粒子或光子。 最常见的包括 Alpha 粒子 (α 或 Eq19 β 为高能量氦 -4 核; β 粒子 (μ L) ,包括电子 (e− μ L 或 β− μ L) 和正位体 (e+ 或 β μ L +) ; γ 射线 (γ μ L) ;中子 ( Eq12 ) ;和质子 (p+Eq10 )。

一些核素无限期保持不变或保持稳定,而其他核素自发转化为其他核素,或不稳定。 一种不稳定的核素自发变为另一种核素是放射性衰变。 不稳定的核素被称为母核核素,而衰变所产生的核素被称为子核核素。 女儿的核素可能稳定,或自身衰变。

本文改编自 Openstax, 化学 2e, 第21.1节:核子结构与稳定性Openstax, 化学 2e, 第21.2节:核方程。

其他来源

IUPAC。 《化学术语汇编》,第 2 版 (《黄金书》)。 由 A. D. McNaught 和 A. Wilkinson 编纂。 布莱克韦尔科学出版物,牛津 (1997 年)。 由 S. J. Chalk 创建的在线版本 (2019 年) 。 https://doi.org/10.1351/goldbook。访问于 2021-01-10

国际原子能量能机构,核数据科。 核素实时图表https://www-nds.iaea.org/relnsd/vcharthtml/VChartHTML.html。 访问于 2021-01-10

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