Kärnans stabilitet innebär att kärnan inte spontant kommer att ändra antalet protoner, neutroner och dess grundläggande egenskaper. Enligt kärnans stabilitet kan den delas in i två typer: stabila kärnor och instabila (eller radioaktiva) atomkärnor.
1. Atomkärnor med ett antal protoner som är lika med och större än 84 är instabila. Det vill säga elementen efter atomnummer 84 är alla radioaktiva element.
2. En kärna med mindre än 84 protoner har ett jämnt antal protoner och neutroner, och dess kärna är stabil.
3. Atomkärnor med ett antal protoner eller neutroner som är lika med 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126 är särskilt stabila. Dessa siffror kallas magiska nummer. Både antalet protoner och antalet neutroner är magiska nummer, så kallade dubbla magiska nummerkärnor.
4. Förhållandet mellan antalet neutroner och antalet protoner är n/p. När Z<20, n/p="1," and="" the="" nucleus="" is="" stable.="" as="" the="" atomic="" number="" increases,="" the="" value="" of="" n/p="" increases,="" and="" the="" larger="" the="" ratio,="" the="" worse="" the="">
Nukleärt sönderfall
Instabila atomkärnor kommer spontant att omvandlas till en annan kärna samtidigt som de avger strålning. Denna förändring kallas radioaktivt sönderfall. Det finns tre typer av strålar som avges av kärnan under sönderfallsprocessen: α, β och γ strålar.
Alfastrålar är alfapartikelströmmar, som är positivt laddade heliumkärnor. Betastrålar är en ström av snabba rörliga elektroner.
Det finns två typer av β förfall: β+ och β-. När β sönderfall, förutom positroner eller negativa elektroner, avges neutriner eller antineutrinos också. Beta-sönderfall är omvandlingen av neutroner i kärnan till protoner (kvar i kärnan) och frigör en elektron och en antineutrino associerad med elektronen. Beta+ förfall är det faktum att det finns färre neutroner i kärnan, och protoner omvandlas till neutroner (kvar i kärnan) och en positron och en neutrino frigörs samtidigt.
Gammastrålar är en ström av fotoner. Det avges vanligtvis när en ny kärna bildas efter alfaförfall eller betaförfall. Detta beror på att den radioaktiva moderkärnan blir en upphetsad dotterkärna efter ovannämnda sönderfall, och när dotterkärnan övergår till ett normalt tillstånd utstrålar den i allmänhet gammafotoner.
Det totala antalet laddningar och den totala massan av partiklar före förfall är lika med det totala antalet laddningar och den totala massan av alla partiklar efter förfall
Lag om radioaktivt sönderfall
Det finns N-atomkärnor i provet vid tidpunkten t, och dN sönderfaller inom kort.
t=0, N=N0, ja
Ovanstående formel kallas lagen om radioaktivt sönderfall.
Den fysiska betydelsen är: vid tidpunkten t förhållandet mellan antalet atomkärnor som förfaller per enhetstid och det totala antalet atomkärnor vid den tidpunkten. Ju större, desto snabbare förfaller.
Det är vanligt att använda halveringstid för att karakterisera sönderfallshastigheten av radioaktiva element. Definitionen av halveringstid är: den tid som krävs för att kärnan ska förfalla till N=N0/2. Uttryckt av T.
Ibland används den genomsnittliga livslängden också för att indikera förfallshastigheten. Den genomsnittliga livslängden avser medelvärdet av den tid som varje kärna finns innan den förfaller.
Radioaktivitet (även kallad radioaktivitet) avser antalet nukleära sönderfall av en radioaktiv källa per enhetstid.
I det internationella enhetssystemet är aktivitetsenheten becquerel (Bq). 1Bq representerar aktiviteten hos en radioaktiv källa som genomgår nukleärt sönderfall en gång per sekund. Den vanliga enheten är Curie (Ci).