查看“︁Α衰变”︁的源代码

{{Refimprove|time=2020-12-13T23:11:15+00:00}}
{{lowercase}}
{{noteTA
|G1=物理學
|G2=核能
}}
[[File:Alpha Decay.svg|thumb|right|α衰变示意圖]]

'''α衰變'''（{{lang-en|Alpha decay}}）是一種[[放射性衰變]]。當[[放射性核素]]發生α衰變時，會從[[原子核]]中射出一個[[α粒子]]，α粒子是由2個[[質子]]和2個[[中子]]組成的[[複合粒子]]，即[[氦-4]]（{{Nuclide2|Helium|4}}）的原子核。α衰變發生後，原子核的[[質量數]]（A）會減少4個單位，其[[原子序]]（Z）也會減少2個單位。<ref name="radiochemistry">{{Cite book | author = 葉錫溶 蔡長書 | title = 放射化學（第二版） | location = 台灣台北縣 | publisher = 新文京開發出版股份有限公司 | date = 2008-03-26 | ISBN = 978-986-150-830-6 | language = zh-tw }} </ref><ref name="Nuclemistry">{{cite book|author=魏明通|title=核化學|url=http://books.google.com/books?id=S8wRoI6d4T0C&pg=PA191|year=2005|publisher=五南圖書出版股份有限公司|isbn=978-957-11-3632-5}}</ref>其通式為：

<math>
^A_Z X\;\to\;{}^{A-4}_{Z-2} Y\;+\;{}^4_2\hbox{He}
</math>

下面之反應式是α衰變的一個例子：[[鈾-238]]通過發射α粒子的衰變形成[[釷的同位素|釷-234]]的過程可表示為：<ref name="suchocki">Suchocki, John. ''Conceptual Chemistry'', 2007. Page 119.</ref><ref name="Nuclemistry"/>

<math> \mathrm{
^{238}_{\ 92}U\;\to\;{}\ ^{234}_{\ 90}Th\ + ^{\ 4}_{\ 2}He
}</math>

上式也可寫成下式：

<math>
{}^{238}\hbox{U}\;\to\;^{234}\hbox{Th}\;+\;\alpha
</math>

α衰變亦有可能伴隨[[γ射線]]的發射，例如[[釙-210]]α衰變為[[鉛-206]]時有十萬分之一的機率連帶發生[[γ衰變]]，放出γ射線：<ref>{{cite web |title=210PO A DECAY |url=http://atom.kaeri.re.kr/cgi-bin/decay?Po-210%20A |work=[[Korea Atomic Energy Research Institute]] |archiveurl=https://web.archive.org/web/20150224043744/http://atom.kaeri.re.kr/cgi-bin/decay?Po-210+A |archivedate=2015-02-24 }}</ref><ref name="radiochemistry"/>

<math> \mathrm{

^{210}_{\ 82}Po\;\to\;{}\ ^{206}_{\ 80}Pb\ + ^{\ 4}_{\ 2}He\ + \gamma

}
</math>

理論上，比28號元素[[鎳]]更重的原子核有機會發生α衰變。但實際上，已知會發生α衰變的放射性核素大多為原子序在82以上的元素。<ref name="radiochemistry"/>除[[鈹-8]]外，目前已知可發生α衰變的最輕核素為[[銻的同位素|銻-104]]（{{Nuclide2|Sb|104}}）。<ref>F.G. Kondev et al 2021 Chinese Phys. C 45 030001</ref>至於輕質量核素[[鈹-8]]（{{Nuclide2|Be|8}}）會衰變成兩個α粒子，是α發射體中的特例。

α衰變是一種[[核分裂]]，為[[簇衰變]]中最普遍的一種。如同其他簇衰變，α衰變涉及[[量子物理學]]中的[[穿隧效應]]。和[[β衰變]]不同的是α衰變是由[[強核力]][[力場]]產生和控制。

一顆α粒子帶有5百萬[[電子伏特]]的[[動能]]（約等於一顆α粒子的總能量的0.13%），其移動速度是每秒15,000公里，即是只達到5%[[光速]]（光速是時速1,079,252,848.8公里，每秒300,000公里）；由於α粒子相對大的[[質量]]，其+2的電荷，以及相對慢的移動速度，它們非常容易和其他原子核等粒子反應並失去能量，因此α粒子在空氣中移動幾[[厘米]]的距離就會被吸收。

地球上大多數的[[氦氣]]都是來自地下蘊藏的[[鈾]]、[[釷]]及其[[子核素]]α衰變產生的[[氦-4]]，並作為開採[[天然氣]]的副產品被帶至地表。

== 參閱 ==
* [[α粒子]]
* [[β衰变]]
* [[γ衰变]]
* [[簇衰變]]

== 参考文献 ==
{{reflist}}

{{原子核物理学}}

[[Category:放射性]]
[[Category:放射線學]]
[[Category:原子核物理学]]