放射性衰变

在元素周期表中 , 43号元素、61号元素以及83号以后的所有元素都是放射性元素 , 而这些元素都会发生衰变 , 简言之就是从一种元素变成另外一种元素 , 那么它为什么要变呢?
目前人类已知的元素一共有118种 , 其中既有放射性元素 , 也有非放射性元素 , 而一种元素是否具有放射性 , 完全取决于其内部结构 。任何一种元素都是由原子核与核外电子所组成的 , 电子是费米子 , 也就是基本粒子 , 不可再分 , 而在原子核之内还存在着质子与中子 。不同的元素原子核内部的质子和中子数量是不同的 , 原子核内有多少质子就决定了它是何种元素 , 比如拥有一个质子的就是氢原子 , 而拥有两个质子的就是氦原子 。

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质子的数量决定着元素的种类 , 而中子的数量决定着它是何种同位素 。
比如氢有三个同位素 , 分比为氕、氘、氚 , 氕只有1个质子 , 而没有中子 , 氘拥有1个质子和1个中子 , 而氚则拥有1个质子和2个中子 。在氢的三种同位素之中 , 只有氚是具有放射性的 , 而且放射性还比较强 , 因为一种放射性元素的半衰期越短 , 单位时间内产生的放射性就越多 , 而氚的半衰期仅为12.4年 。现在我们基本能够隐约感觉到了 , 元素的放射性与质子和中子的数量似乎存在着关系 。是的 , 的确是这样 。现在让我们来思考一个问题 , 是什么让质子和中子结合在一起形成原子核的呢?是强力 。
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我们的世界存在着四种基本力 , 即强力、弱力、电磁力和引力 , 其中强力最强 , 而引力最弱 。
强力有多强呢?质子和中子虽小 , 但它们并不是基本粒子 , 它们虽然不是基本粒子 , 但我们却没有能力进一步将其拆分 , 为什么呢?因为质子是由三个夸克所组成的 , 而使三个夸克结合在一起的就是强力 , 这种依靠强力结合在一起的组合 , 即使是使用高能粒子对撞机都无法将其撞开 , 其力量是显而易见了 。夸克因强力而结合成质子 , 同样的 , 使质子和中子结合在一起的也是强力 , 所以想要将它们分开也并不容易 。但是 , 原子核之中不仅有强力 , 还有着另外的一种力 。
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原子核之中的另外一种力就是电磁力 。
电磁力在原子核之中是以“排斥力”的身份存在的 , 因为质子都带有正电 , 原子核内有那么多质子 , 相互之间自然是要产生排斥的 。不过 , 对于大多数的原子而言 , 原子核内部的这种排斥力并不会影响到原子核的稳定性 , 因为电磁力与强力相比 , 要弱小很多 。然而电磁力虽弱 , 但它是一种长程力 , 强力虽强 , 却是一种短程力 , 强力的作用距离只有10的-15次方米 。这意味着什么呢?这意味着 , 在原子核内部 , 因为作用距离长 , 所以电磁力是可以叠加的 , 而作用距离很短的强力只能各自为政 。
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