自發裂變

自發裂變

自發裂變(spontaneous fission),原子核在沒有粒子轟擊或不加入能量的情況下發生的裂變。重核分裂成兩個或幾個中等質量的碎片,同時發射出中子和能量的過程稱為原子核自發裂變。自發裂變是在沒有外來粒子轟擊的情形下自行發生的核裂變,它同樣可用半衰期來衡量裂變發生的難易程度。天然元素的自發裂變僅見於鈾和釷的同位素。比較α衰變,鈾和釷的自發裂變的分支比很小,幾乎可以忽略。 

基本內容


自發裂變
spontaneous fission
原子核-內部結構模型圖
原子核-內部結構模型圖
放射性衰變方式之一。1940年K.A.彼得扎克和 G.N.弗廖羅夫首先觀察到238 U核自行發生裂變現象,其半衰期為1016 ~1017 年。自發裂變與?衰變一樣是量子力學隧道效應的結果。原子核邊界有一裂變勢壘,電荷數比釷核低的核素,裂變勢壘太高,不可能自發裂變;230 Th、 235 U、239 Pu等核素自發裂變的概率都很小,半衰期都在1015 ~1017 年,自發裂變都不是它們的主要衰變方式;隨著超鈾核素的不斷產生,自發裂變率增大,逐漸成為一些核素的主要衰變方式,254 Cfa衰變只佔0.31%,自發裂變佔99.69%,T1/2=60.5天,自發裂變佔100%,T1/2=1.6小時。自發裂變產物為豐中子核素,極不穩定,可放出中子或發生β- 衰變。某些自發裂變核素已用作不需加速器和反應堆的中子源