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雙β衰變

]] 在核物理學上,雙β衰變(又稱雙重β衰變,)是一種放射性衰變,當中在原子核內的兩顆質子同時變換成兩顆中子,反之亦然。跟單β衰變一樣,這個過程能使原子更接近最優的質子中子比。作為這種變換的結果,原子核射出兩枚能被偵測的β粒子,即是電子或正電子。 雙β衰變共有兩種:“尋常”雙β衰變和“無中微子”雙β衰變。尋常雙β衰變在多種同位素中都被觀測到,過程中衰變核射出兩電子和兩反電中微子。而無中微子雙β衰變則是一項假想過程,從未曾被觀測過,過程中…

自發裂變

自發裂變()是一種放射性衰變,只發生於高原子序的化學元素。由於元素的核結合能在原子量約為58個原子質量單位(u)時最高,因此更高質量的原子核可能會自發性地分裂為數個較小的原子核,以及一些單獨的核子。 理論上質量數(A)大於等於93的都可以發生自發裂變(包括α衰變) ,因此理論上能夠自發裂變的最輕天然核素為鈮-93()和鉬-94()。然而在自然界的鈮和鉬同位素中卻都沒有觀測到自發裂變的跡象。 目前只有在質量數232以上的核素中才實際觀測到…

核合成

產生新元素]] 核合成()是從已經存在的核子(質子和中子)創造出新原子核的過程。原始的核子來自大爆炸之後已經冷卻至一千萬度以下,由夸克膠子形成的等離子體海洋。在之後的幾分鐘內,只有質子和中子,也有少量的鋰和鈹(原子量都是7)被合成,但相對來說仍只有很少的數量。太初核合成的第一個過程可以稱為核起源(成核作用),隨後產生各種元素的核合成,包括所有的碳、氧等元素,都是發生在原始恆星內部的核融合或核分裂。 歷史 化學元素被創造的第一個想法是在宇…

G因子

*g因子,亦稱g值、無量綱磁矩,是用於描述某粒子的磁矩和旋磁比的無量綱量。它是表達了觀測到的粒子磁矩與其角動量量子數和某單位磁矩(一般為玻爾磁子或核磁子)之間關係的一個比例常數。 定義 狄拉克粒子 對於一個帶電荷,自旋為1/2,不含內部結構的粒子(狄拉克粒子),其自旋磁矩為 :\boldsymbol \mu = g {e \over 2m} \boldsymbol S , 其中μ是該粒子的自旋磁矩,g是粒子的g因子,e是基本電荷,m是粒…

散射

導致在白天時天空呈現出藍色,在日落時太陽發紅。]] 射()是移动的粒子或某种形式的辐射(如光或声)由于其所通过的介质中的局部不均匀性(包括粒子和辐射)而被迫偏离直线轨迹的物理过程。當傳播中的輻射(如光波、音波、電磁波、或粒子)在通過局部性的位勢時,由於受到位勢的作用,必須改變其直線軌跡,這物理過程即稱為散射。此局部性位勢稱為散射體或散射中心。局部性位勢的種類無法盡列,例如:粒子、氣泡、液珠、液體密度漲落、晶體缺陷、粗糙表面等等。在傳播的…

中子截面

中子截面()常用於核物理學與粒子物理學中,表示入射中子與靶核交互作用的一種帶有機率意義的常數。單位以barn表示,等於10−24cm2。中子截面與中子通量、核反應速率計算有關,例如:計算一座核電廠的功率。 決定中子截面的參數 中子截面與下列幾個參數有關: 靶材核種 交互作用方式 入射中子能量或強度 靶材溫度 核種 核種與中子截面有關,例如:1H與同位素2H的中子吸收截面並不一樣,後者較小。這就是為何重水作為中子減速劑的效果較輕水佳,前者…

同位素

元素的三種天然同位素。三種同位素都有一個質子,因此它們都是氫原子。由左至右的同位素分別為具有0個中子的氕()、具有1個中子的氘()和具有2個中子的氚()。]] 同位素(),又稱同位素核種(),是指同一化學元素之下的不同核種。同一種元素的所有同位素都具有相同的質子數目(即原子序數),但中子數目不同,故質量數不同。由於這些核種屬於同一種化學元素,在化學元素週期表佔有同一個位置,因此得名。 同位素的英文isotope是由希臘文詞根isos(ἴ…

中子數

中子數是一核種所具有的中子之數目,常以符號N作標示。物質的物理性質,例如:具有奇數中子的錒系元素同位素常為可裂變物質,偶數中子的核種的物性則較安定,可裂變物質較少。 中子數很少被獨自被標記在化學式中,常會搭配質子數或質量數出現。例如: 參考資料

禁制機制

禁制機制(禁線或禁制躍遷)是光譜學在與原子核、原子或分子的吸收與發射相關譜線中,經歷特定选律不被允許,但如果未進行與該相關聯近似值的情況下,則被允許產生的譜線。例如這樣的情況,根據通常的近似值(像是與光交互作用的電偶極近似值),該過程不可能發生,但在高階的逼近狀態下(像是磁偶極或電四極子)這種過程是允許的,但速率要低得多。 在黑暗中發出磷光的材料就是一個例子:吸收光並形成激發狀態,但它的衰變涉及自旋翻轉,因此在電偶極的躍遷是被禁制的。結…

死区时间

Dead time或deadtime也稱為空載時間、無信號時間、空白時間,是電子電路或系統的不動作時間。 粒子偵測器中的死区时间 在粒子和核子物理的粒子偵測器系統,dead time意指在每個事件(event)發生後,系統不能再記錄接著發生的事件的那段時間。就像拍照時若用閃光燈後,閃光燈需要一段時間充電,才能再拍下一張照片。dead time除了降低偵測效率外,也會有其他問題,例如在量子密碼學製造漏洞等。 偵測系統的總dead time…

奧克洛

(3) 鈾礦層 (4) 花崗岩。]] 奧克洛礦區(Oklo)是位於非洲加彭共和國上奧果韋省的一個產鈾礦礦場。1972年,科學家在那裡發現已經存在20億年的天然核裂變現象。 歷史 1976年6月,法國科學院接到一個報告:法國的一家工廠從非洲中部的加彭共和國進口了一批鈾-235礦石,經檢測發現其含鈾-235丰度不足0.3%,遠遠低於一般铀礦石的铀-235丰度0.711%,顯示此原料已被使用過。這個現象引起了科學家的注意,他們用各種技術和科學…

放射性活度

放射性活度即放射性強度,是指一定量放射性核種在單位時間內發生衰變的原子數,是用來評估該核種放射性強弱的指標。核穩定性越低的核種,放射性活度越高,半衰期越短。 目前放射性活度的国际单位制為貝克勒(Bq),所謂1貝克勒(Bq)是指:一定量的放射性核種,若每秒有一個原子衰變,其放射性活度即為1貝克勒。 傳統的放射性活度單位為居里(Curie,Ci),1居里相當於一克鐳-226的放射性活度。1居里(Ci)=3.7x1010貝克勒(Bq)。 參考…

成對產生

和其反粒子正子的成對產生]] 在原子核物理學中,成對產生(pair production)指的是基本粒子和其反粒子的創生,例如,電子和其反粒子正子,緲子與反緲子,陶子與反陶子。通常當一個光子或另外一個中性玻色子,與原子核或另外一個中性玻色子或甚至自己本身相互作用時,會發生成對產生。在原子核附近,一個高能量光子會因成對產生而形成電子和正子對偶。這過程必須遵守能量守恆定律和動量守恆定律。生成的粒子的所有其它守恆量(例如角動量、電荷量、輕子數…

超重核

超重核是指一些擁有很多質子和中子的假想原子核。超重核隨著原子核質量的增加,庫侖力不斷增大,對於α衰變和自發裂變的不穩定性也增加,因而原子核壽命越來越短,直至不能鑑定的程度。但是在1965年原子核理論預言,當一個原子核的質子數和中子數為Z=114、NB=184時,原子核會特別的穩定,預估這種原子核的壽命為1019年。因此代表超重核是存在的。目前核物理學家利用重離子加速器,通過重離子核反應合成超重核,但到目前為止,都還沒成功。 參見 穩定島…

背散射分析

背散射分析是指通過探測大角度散射離子能譜來確定靶物質特性的分析方法,一般角度介於165°~170°之間,主要應用於分析靶物質成分。背散射分析有許多的優點,例如快速、定量、無損等等,另外它還可以元素同時分析,因此這個方法可以作定量分析而不需要“標樣”。一般背散射分析都用能量為 1~2.5MeV的α粒子束作入射束,因為α粒子束可以得到較好的質量分辨率和深度分辨率。背散射分析已成為固體物理、半導體物理、材料科學研究等領域中常採用的較成熟的分析…

拉塞福 (單位)

在實驗室所用的放射性物質之量,同常為毫居里或為居里之程度。為使用上方便計量又提出一單位,稱之為拉塞福,1拉塞福即為1×10^6dps(disintegration per second)之放射性物質的量,通常以rd代表之。1拉塞福等於37分之一毫居里。