题目
β衰变中,子核相对母核质子数增加的是________反应;母核放出反中微子的是________反应,会产生俄歇电子的是________。A. β+,电子俘获,β-B. β-,电子俘获,β+C. β-,β-电子俘获D. β+,β+,电子俘获
β衰变中,子核相对母核质子数增加的是________反应;母核放出反中微子的是________反应,会产生俄歇电子的是________。
A. β+,电子俘获,β-
B. β-,电子俘获,β+
C. β-,β-电子俘获
D. β+,β+,电子俘获
题目解答
答案
C. β-,β-电子俘获
解析
本题考查β衰变的相关知识,解题思路是分别分析β⁺衰变、β⁻衰变和电子俘获这三种β衰变方式的特点,根据质子数变化、中微子发射情况以及俄歇电子产生情况来确定每个空应填的内容。
1. 分析子核相对母核质子数增加的反应
- β⁻衰变:母核中的一个中子转变为一个质子,同时释放出一个电子和一个反中微子,其核反应方程可表示为$_{Z}^{A}X\rightarrow_{Z + 1}^{A}Y+e^{-}+\overline{\nu}_{e}$,其中$_{Z}^{A}X$是母核,$_{Z + 1}^{A}Y$是子核,$e^{-}$是电子,$\overline{\nu}_{e}$是反中微子。从反应式可以看出,子核的质子数$Z$比母核的质子数增加了$1$。
- β⁺衰变:母核中的一个质子转变为一个中子,同时释放出一个正电子和一个中微子,其核反应方程为$_{Z}^{A}X\rightarrow_{Z - 1}^{A}Y+e^{+}+\nu_{e}$,子核的质子数比母核减少了$1$。
- 电子俘获:母核俘获一个核外电子,使核内一个质子转变为一个中子,同时释放出一个中微子,核反应方程为$_{Z}^{A}X + e^{-}\rightarrow_{Z - 1}^{A}Y+\nu_{e}$,子核的质子数也比母核减少了$1$。
所以子核相对母核质子数增加的是β⁻反应。
2. 分析母核放出反中微子的反应
由上述三种衰变的核反应方程可知,β⁻衰变的核反应方程$_{Z}^{A}X\rightarrow_{Z + 1}^{A}Y+e^{-}+\overline{\nu}_{e}$中母核放出了反中微子$\overline{\nu}_{e}$;而β⁺衰变放出的是中微子$\nu_{e}$,电子俘获同样放出中微子$\nu_{e}$。
所以母核放出反中微子的是β⁻反应。
3. 分析会产生俄歇电子的反应
在电子俘获过程中,母核俘获一个核外电子后,原子内层轨道出现空位,外层电子会向内层跃迁填补空位,同时释放出特征X射线。如果释放的能量不产生特征X射线,而是将能量传递给另一个核外电子,使这个电子脱离原子成为自由电子,这个电子就称为俄歇电子。所以会产生俄歇电子的是电子俘获。