48. 物质（体）为什么会衰变

 侯工

物质（体）是指以物体形式存在的物质。

物质（体）为什么会衰变？

宇宙球面与半径的不确定性而使球面具有结构能。结构能对球面的作用形成结构力。结构力使球面产生径向运动，因而产生膨胀力。球面与半径的不确定性是宇宙能的根源，是宇宙的动因。球面与半径永远处于动态平衡中，球面不断被打破，又不断被修复，导致半径不断延伸，这个过程就是宇宙膨胀运动。

在宏观上，宇宙结构力的作用：

一，使宇宙球面以光速沿着径向运动，导致宇宙球面膨胀，从而形成膨胀力，膨胀力的反作用力就是万有引力，因为球面在膨胀，所以膨胀力起主要作用。

二，牵引物体形成重力，重力是结构力的反作用力，结构力起主要作用。

在微观上，宇宙结构力的作用：

1. 使电子产生半奇数运动，从而形成电磁力，电磁力是结构力的反作用力，结构力起主要作用。

2. 在原子内分解成为弱力和强力。弱力的反作用力是强力，弱力起主要作用。

——强力使质子、中子结合在一起形成原子核。由于在强度上，强力不及弱力，所以弱力可以使原子核产生衰变。衰变是物体分解的主要形式。

物质（体）衰变有3种方式：

1.α（阿尔法）衰变。这是一种放射性衰变（核衰变）；发生α衰变时，一颗α粒子会从原子核中射出（附注：α粒子，又名阿尔法粒子，即氦-4核，⁴₂He，即一颗由2个质子和2个中子组成的原子核）一般带有正电荷，速度较慢，穿透力较弱，但是通过呼吸进入人体后，有较强的电离能力，会造成伤害； α衰变发生后，原子核的质量数会减少4个单位，其原子序数也会减少了2个单位。例如原子序数92的铀238经过一次衰变形成原子序数90（序数减少2）的钍234（原子核的质量数减少4）。

α衰变主要发生在放射性元素（铀、钍、镭、氡等）上，由于放射性元素的核比较大，强力对质子约束力较小，在弱力作用下高速（每秒15,000公里）飞离原子核。原子弹主要成分是放射性元素铀，所以原子弹爆炸后就会产生大量α粒子，杀伤动植物。

另外，由於核廢料有α衰變產生的γ射線，因此還可以被用來監視密封存放的核廢料是否安全。

随着时间的推移，放射性元素将会不断增加，若干年后，黄金也会成为放射性元素，否则物质（体）不能彻底分解。

2. β（贝塔）衰变。这是原子核在弱力作用下放射出β粒子而发生的转变。β粒子如果是电子就成为β射线，带有负电荷，穿透力比较强，有较强的电离能力，具有较大杀伤力。如果是反电子，就会与电子发生碰撞产生γ射线，同时放出中微子。任何物质都可以发生贝塔衰变，只是有的快速有的缓慢而已。有了β衰变，非放射性元素才可以分解。随着时间的延伸，β衰变将会越来越快，半衰期会越来越短。

在兩種情況下產生射線：一種是原子在常溫下發生β、α衰變分別產生的β、α射線；另一種是原子在高溫時產生電離時產生。電離就是電子與原子核分離。電離是從外到裏逐層電離的。由於在這個過程中也存在電子躍遷現象，因此還會發出電磁波。同時，電離過程中產生的自由電子形成β射線，這種射線帶負電荷。在電離終結時原子產生α衰變，生成由原子核運動形成的α射線，這種射線帶正電荷。

3. γ（伽马）衰变。原子核在发生α衰变、β衰变后产生的新核往往处于高能量级，要向低能级跃迁，于是辐射出γ“射线”，同时放出中微子，这个过程称为γ衰变。

Γ“射線”雖然被稱為射線，但是由於沒有粒子不屬於射線而屬於電磁波，应该称为γ光，与X光类似。中微子只是γ光的伴生物，但是有粒子，可称为射线。

原子核衰变和核反应均可产生γ光。γ光包含波长短于0.2埃（频率高于1.5 千亿亿赫兹）的电磁波，本身没有粒子。中微子是其副产品。中微子其实是电子碎片，不带电荷和磁性，质量非常小。γ光不具有电荷和磁性，故具有较α粒子及β粒子弱之电离能力。但是γ光具有极强之穿透能力及带有高能量，所以杀伤力也较大。γ光可被高原子数之原子核阻停，例如铅或乏铀（α衰变后的铀）。

上面的γ衰变只是α及β衰变后的副产品。

还有一种γ衰变方式是医用伽马刀，利用极高的电压产生高能电子打击一个金属靶，实际上是用正转带负电的电子击中质子里的带正电的反转电子，使两者粉碎成为中微子，同时激发出γ光，通常用电子管实现——这是典型的γ衰变。

物质（体）为什么要加速衰变？

因为宇宙球面在不断地加速膨胀，需要越来越多的最小粒子来补充球面的增幅，宇宙球面会不断增大能量加速物质（体）的分解，表现为物体（如地球、太阳等）温度不断升高，物质（体）在加速衰变。