导读 β衰变是一种常见的核反应形式，主要分为两种类型：β⁻衰变和β⁺衰变。在β衰变过程中，原子核会释放出特定的粒子，并伴随能量的变化。β
β衰变是一种常见的核反应形式，主要分为两种类型：β⁻衰变和β⁺衰变。在β衰变过程中，原子核会释放出特定的粒子，并伴随能量的变化。
β⁻衰变
在β⁻衰变中，一个中子转化为质子，同时释放出一个电子（即β粒子）和一个反电子 neutrino（ν̅）。这种变化可以表示为：
\[ n \rightarrow p + e^- + \nu̅ \]
这个过程表明，原来的中子失去了一些质量并转变成了质子，而电子和反电子 neutrino则作为副产物被释放出来。β⁻衰变通常发生在中子数多于质子数的不稳定原子核中。例如，碳-14通过β⁻衰变转变为氮-14。
β⁺衰变
与β⁻衰变相反，β⁺衰变是指一个质子转化为中子的过程，同时释放出一个正电子（e⁺）和一个电子 neutrino（ν）。其基本公式如下：
\[ p \rightarrow n + e^+ + \nu \]
在这种情况下，质子的质量减少，而中子的质量增加。正电子随后与周围的电子湮灭，产生伽马射线。β⁺衰变常见于质子数多于中子数的放射性同位素中。
应用领域
β衰变广泛应用于科学研究和技术领域。例如，在医学成像技术如正电子发射断层扫描（PET）中，利用了β⁺衰变产生的正电子。此外，β衰变也是理解宇宙射线、核反应堆运行以及放射性废物处理的重要基础。
总之，β衰变不仅揭示了原子核内部结构的复杂性，还促进了我们对物质本质的理解，并推动了许多现代科技的发展。无论是自然界中的自发衰变还是人为控制下的核反应，β衰变都扮演着不可或缺的角色。