|
|
β shuāi biàn
β-decay
yuán zǐ hé zì fā hào sàn qí guò shèng néng liàng shǐ hé diànhè gǎi biàn yī gè dān wèi 'ér zhì liàng shǔbù gǎi biàn de hé shuāi biàn guò chéng。 fēn wéi fàng chū yī gè diàn zǐ de β- shuāi biàn、 fàng chū yī gè zhèng diàn zǐ de β+ shuāi biàn hé fú huò yī gè guǐ dào diàn zǐ de guǐ dào diàn zǐ
fú huò (ec)3 zhǒng lèi xíng，
x → y+e-+ve(β- shuāi biàn )
x→ y+e++ve(β+ shuāi biàn )
x+e-→ y+ve(ec)
shì zhōng x hé y fēn bié dài biǎo mǔ hé hé zǐ hé； a hé z shì mǔ hé zhì liàng shù hé diànhè shù；
e-、 e+ wéi diàn zǐ hé zhèng diàn zǐ， ve、 ve wéi diàn zǐ zhōng wēi zǐ hé fǎn diàn zǐ zhōng wēi zǐ。
sān zhǒng lèi xíng shì fàng de shuāi biàn néng fēn bié wéi
qβ- ＝ (mx － my)c2
qβ+＝ (mx－ my－ 2me)c2，
qec＝ (mx－ my)c2－ wi
shì zhōng mx、 my fēn bié wéi mǔ hé yuán zǐ hé zǐ hé yuán zǐ de jìng zhì liàng； me wéi diàn zǐ jìng zhì liàng； wi wéi guǐ dào diàn zǐ jié hé néng； c wéi zhēn kōng guāng sù。
guǐ dào diàn zǐ fú huò kě fú huò k céng diàn zǐ， chēng wéi k fú huò； yě kě yǐ fú huò l céng diàn zǐ， chēng wéi l fú huò。 guǐ dào diàn zǐ fú huò suǒ xíng chéng de zǐ hé yuán zǐ yú quē shǎo yī gè nèi céng diàn zǐ 'ér chǔyú jī fā tài， kě tōng guò wài céng diàn zǐ yuè qiān fā shè x shè xiàn biāozhì pǔ huò fā shè 'é xiē diàn zǐ 'ér tuì jī。 zuì chū yǐ wéi β- lián shuāi biàn jǐn fàng chū diàn zǐ， shí jì cèliáng fā xiàn， fàng chū de diàn zǐ néng liàng cóng líng dào qβ- lián xù fēn bù， céng kùn huò wù lǐ xué jiā duō nián。
1930 nián w.e. pào lì tí chū β- shuāi biàn fàng chū e- de tóng shí hái fàng chū yī gè jìng zhì liàng wéi líng、 zì xuán wéi 1/2 de zhōng xìng lì zǐ， shuāi biàn néng wéi diàn zǐ hé gāi lì zǐ fēn xiǎng， gāi lì zǐ hòu lái bèi chēng wéi zhōng wēi zǐ， 1952 nián yǐ hòu bèi shí yàn què záo zhèng shí。
β shuāi biàn shǔ yú ruò xiāng hù zuò yòng。 1956 nián lǐ zhèng dào hé yáng zhèn níng tí chū ruò xiāng hù zuò yòng guò chéng yǔ chēng bù shǒu héng， dì 'èr nián wú jiàn xióng děng rén lì yòng jí huà hé 60co de β shuāi biàn shí yàn shǒu cì zhèng shí liǎo yǔ chēng bù shǒu héng。 zhè yī fā xiàn bù jǐn cù jìn liǎo β shuāi biàn běn shēn de yán jiū， yě cù jìn liǎo lì zǐ wù lǐ de fā zhǎn。
bǔ chōng：
β shuāi biàn
β-decay
yuán zǐ hé zì fā hào sàn qí guò shèng néng liàng shǐ hé diànhè gǎi biàn yī gè dān wèi 'ér zhì liàng shǔbù gǎi biàn de hé shuāi biàn guò chéng。 fēn wéi fàng chū yī gè diàn zǐ de β- shuāi biàn、 fàng chū yī gè zhèng diàn zǐ de β+ shuāi biàn hé fú huò yī gè guǐ dào diàn zǐ de guǐ dào diàn zǐ fú huò (ec)3 zhǒng lèi xíng，
a2x→ a2+1y+e-+νe (β- shuāi biàn )[ zhù yì： a2+1,2-1 dōuzài y de zuǒ shàng hé zuǒ xià ]
a2x→ a2-1y+e++νe (β+ shuāi biàn )[-+ zài e de yòu shàng fāng。 e zài v de yòu xià fāng ]
a2x+e-→ a2-1y+νe (ec)[a2 fēn bié zài x zuǒ shàng fāng hé zuǒ xià fāng ]
shì zhōng x hé y fēn bié dài biǎo mǔ hé hé zǐ hé； a hé z shì mǔ hé zhì liàng shù hé diànhè shù； e-、 e+ wéi diàn zǐ hé zhèng diàn zǐ， νe、 νe wéi diàn zǐ zhōng wēi zǐ hé fǎn diàn zǐ zhōng wēi zǐ。 sān zhǒng lèi xíng shì fàng de shuāi biàn néng fēn bié wéi：
qβ-=(mx-my)c2[ zhù yì： xye dōuzài m de yòu xià ]
qβ+=(mx-my-2me)c2[2 zài c yòu shàng， i zài w yòu xià ]
qec=(mx-my)c2-wi[-+ zài q yòu shàng， bèi tǎ ec zài q yòu xià ]
shì zhōng mx、 my fēn bié wéi mǔ hé yuán zǐ hé zǐ hé yuán zǐ de jìng zhì liàng； me wéi diàn zǐ jìng zhì liàng； wi wéi guǐ dào diàn zǐ jié hé néng； c wéi zhēn kōng guāng sù。
guǐ dào diàn zǐ fú huò kě fú huò k céng diàn zǐ， chēng wéi k fú huò； yě kě yǐ fú huò l céng diàn zǐ， chēng wéi l fú huò。 guǐ dào diàn zǐ fú huò suǒ xíng chéng de zǐ hé yuán zǐ yóu yú quē shǎo yī gè nèi céng diàn zǐ 'ér chǔyú jī fā tài， kě tōng guò wài céng diàn zǐ yuè qiān fā shè x shè xiàn biāozhì pǔ huò fā shè 'é xiē diàn zǐ 'ér tuì jī。
zuì chū yǐ wéi β- shuāi biàn jǐn fàng chū diàn zǐ， shí jì cèliáng fā xiàn， fàng chū de diàn zǐ néng liàng cóng líng dào qβ- lián xù fēn bù， céng kùn huò wù lǐ xué jiā duō nián。 1930 nián w.e. pào lì tí chū β- shuāi biàn fàng chū e- de tóng shí hái fàng chū yī gè jìng zhì liàng wéi líng、 zì xuán wéi 1/2 de zhōng xìng lì zǐ， shuāi biàn néng wéi diàn zǐ hé gāi lì zǐ fēn xiǎng， gāi lì zǐ hòu lái bèi chēng wéi zhōng wēi zǐ， 1952 nián yǐ hòu bèi shí yàn què záo zhèng shí。 |
|
β shuāi biàn
β-decay
yuán zǐ hé zì fā dì fàng shè chū β lì zǐ huò fú huò yī gè guǐ dào diàn zǐ 'ér fā shēng de zhuǎn biàn。 fàng chū diàn zǐ de shuāi biàn guò chéng chēng wéi β- shuāi biàn； fàng chū zhèng diàn zǐ de shuāi biàn guò chéng chēng wéi β+ shuāi biàn ; yuán zǐ hé cóng hé wài diàn zǐ ké céng zhōng fú huò yī gè guǐ dào diàn zǐ de shuāi biàn guò chéng chēng wéi guǐ dào diàn zǐ fú huò， fú huò K céng diàn zǐ jiào K fú huò， fú huò L céng de jiào L fú huò， qí yú lèi tuī。 tōng cháng， K fú huò de jīlǜ liàng dà。 zài β shuāi biàn zhōng， yuán zǐ hé de zhì liàng shǔbù biàn， zhǐ shì diànhè shù gǎi biàn liǎo yī gè dān wèi。
β shuāi biàn de bàn shuāi qī fēn bù zài jiē jìn 10 miǎo dào 10 nián de fàn wéi nèi， fā shè chū lì zǐ de néng liàng zuì dà wéi jǐ zhào diàn zǐ fú。 β shuāi biàn bù jǐn zài zhòng hé fàn wéi nèi fā shēng， zài quán bù yuán sù zhōu qī biǎo fàn wéi nèi dū cún zài β fàng shè xìng hé sù。 yīn cǐ， duì β shuāi biàn de yán jiū bǐ α shuāi biàn de yán jiū gèng zhòng yào。
β shuāi biàn zhōng， yuán zǐ hé fā shēng xià liè sān zhǒng lèi xíng de biàn huà：
X→ Y+e-+ve(β- shuāi biàn )
X→ Y+e++ve(β+ shuāi biàn )
X+e-→ Y+ve(EC)
shì zhōng X hé Y fēn bié dài biǎo mǔ hé hé zǐ hé； A hé Z shì mǔ hé zhì liàng shù hé diànhè shù；
e-、 e+ wéi diàn zǐ hé zhèng diàn zǐ， ve、 ve wéi diàn zǐ zhōng wēi zǐ hé fǎn diàn zǐ zhōng wēi zǐ。
sān zhǒng lèi xíng shì fàng de shuāi biàn néng fēn bié wéi
Qβ-＝ (mx－ mY)c2
Qβ+＝ (mx－ mY－ 2me)c2，
QEC＝ (mx－ mY)c2－ wi
shì zhōng mX、 mY fēn bié wéi mǔ hé yuán zǐ hé zǐ hé yuán zǐ de jìng zhì liàng； me wéi diàn zǐ jìng zhì liàng； wi wéi guǐ dào diàn zǐ jié hé néng； c wéi zhēn kōng guāng sù。
guǐ dào diàn zǐ fú huò kě fú huò K céng diàn zǐ， chēng wéi K fú huò； yě kě yǐ fú huò L céng diàn zǐ， chēng wéi L fú huò。 guǐ dào diàn zǐ fú huò suǒ xíng chéng de zǐ hé yuán zǐ yú quē shǎo yī gè nèi céng diàn zǐ 'ér chǔyú jī fā tài， kě tōng guò wài céng diàn zǐ yuè qiān fā shè X shè xiàn biāozhì pǔ huò fā shè 'é xiē diàn zǐ 'ér tuì jī。 zuì chū yǐ wéi β- lián shuāi biàn jǐn fàng chū diàn zǐ， shí jì cèliáng fā xiàn， fàng chū de diàn zǐ néng liàng cóng líng dào Qβ- lián xù fēn bù， céng kùn huò wù lǐ xué jiā duō nián。
1930 nián W.E. pào lì tí chū β- shuāi biàn fàng chū e- de tóng shí hái fàng chū yī gè jìng zhì liàng wéi líng、 zì xuán wéi 1/2 de zhōng xìng lì zǐ， shuāi biàn néng wéi diàn zǐ hé gāi lì zǐ fēn xiǎng， gāi lì zǐ hòu lái bèi chēng wéi zhōng wēi zǐ， 1952 nián yǐ hòu bèi shí yàn què záo zhèng shí。
β shuāi biàn shǔ yú ruò xiāng hù zuò yòng。 1956 nián lǐ zhèng dào hé yáng zhèn níng tí chū ruò xiāng hù zuò yòng guò chéng yǔ chēng bù shǒu héng， dì 'èr nián wú jiàn xióng děng rén lì yòng jí huà hé 60Co de β shuāi biàn shí yàn shǒu cì zhèng shí liǎo yǔ chēng bù shǒu héng。 zhè yī fā xiàn bù jǐn cù jìn liǎo β shuāi biàn běn shēn de yán jiū， yě cù jìn liǎo lì zǐ wù lǐ de fā zhǎn。
bǔ chōng：
β shuāi biàn
β-decay
yuán zǐ hé zì fā hào sàn qí guò shèng néng liàng shǐ hé diànhè gǎi biàn yī gè dān wèi 'ér zhì liàng shǔbù gǎi biàn de hé shuāi biàn guò chéng。 fēn wéi fàng chū yī gè diàn zǐ de β- shuāi biàn、 fàng chū yī gè zhèng diàn zǐ de β+ shuāi biàn hé fú huò yī gè guǐ dào diàn zǐ de guǐ dào diàn zǐ fú huò (EC)3 zhǒng lèi xíng，
A2X→ A2+1Y+e-+νe (β- shuāi biàn )[ zhù yì： A2+1,2-1 dōuzài Y de zuǒ shàng hé zuǒ xià ]
A2X→ A2-1Y+e++νe (β+ shuāi biàn )[-+ zài e de yòu shàng fāng。 e zài v de yòu xià fāng ]
A2X+e-→ A2-1Y+νe (EC)[A2 fēn bié zài X zuǒ shàng fāng hé zuǒ xià fāng ]
shì zhōng X hé Y fēn bié dài biǎo mǔ hé hé zǐ hé； A hé Z shì mǔ hé zhì liàng shù hé diànhè shù； e-、 e+ wéi diàn zǐ hé zhèng diàn zǐ， νe、 νe wéi diàn zǐ zhōng wēi zǐ hé fǎn diàn zǐ zhōng wēi zǐ。 sān zhǒng lèi xíng shì fàng de shuāi biàn néng fēn bié wéi：
Qβ-=(mX-mY)c2[ zhù yì： xye dōuzài m de yòu xià ]
Qβ+=(mX-mY-2me)c2[2 zài c yòu shàng， i zài w yòu xià ]
QEC=(mX-mY)c2-wi[-+ zài q yòu shàng， bèi tǎ ec zài q yòu xià ]
shì zhōng mX、 mY fēn bié wéi mǔ hé yuán zǐ hé zǐ hé yuán zǐ de jìng zhì liàng； me wéi diàn zǐ jìng zhì liàng； wi wéi guǐ dào diàn zǐ jié hé néng； c wéi zhēn kōng guāng sù。
guǐ dào diàn zǐ fú huò kě fú huò K céng diàn zǐ， chēng wéi K fú huò； yě kě yǐ fú huò L céng diàn zǐ， chēng wéi L fú huò。 guǐ dào diàn zǐ fú huò suǒ xíng chéng de zǐ hé yuán zǐ yóu yú quē shǎo yī gè nèi céng diàn zǐ 'ér chǔyú jī fā tài， kě tōng guò wài céng diàn zǐ yuè qiān fā shè X shè xiàn biāozhì pǔ huò fā shè 'é xiē diàn zǐ 'ér tuì jī。
zuì chū yǐ wéi β- shuāi biàn jǐn fàng chū diàn zǐ， shí jì cèliáng fā xiàn， fàng chū de diàn zǐ néng liàng cóng líng dào Qβ- lián xù fēn bù， céng kùn huò wù lǐ xué jiā duō nián。 1930 nián W.E. pào lì tí chū β- shuāi biàn fàng chū e- de tóng shí hái fàng chū yī gè jìng zhì liàng wéi líng、 zì xuán wéi 1/2 de zhōng xìng lì zǐ， shuāi biàn néng wéi diàn zǐ hé gāi lì zǐ fēn xiǎng， gāi lì zǐ hòu lái bèi chēng wéi zhōng wēi zǐ， 1952 nián yǐ hòu bèi shí yàn què záo zhèng shí。 |