第七十六节  为什么α射线与β射线和γ射线伴生

卢瑟福1898年发现铀和铀的化合物所发出的射线有两种不同类型:一种是极易吸收的，他称之为α射线;另一种有较强的穿透能力，他称之为β射线。后来法国化学家维拉尔又发现具有更强穿透本领的第三种射线γ射线。由于组成α射线的α粒子带有巨大能量和动量，就成为卢瑟福用来打开原子大门、研究原子内部结构的有力工具

下面我就用58号元素铈给大家解释α衰变（核裂变）。

当Pr145结合一个中子，生成 Pr146，对旁边的氦形成了一定的推力，使其不稳定了，氦上的反中子发生β-衰变（n→ p+ + e- + -ve +　Ｘ光子），同时释放出-ve电子中微子和Ｘ光子。于是氦就裂变下来了，由于氦的裂变释放,氦4的释放并没有带走电子，这样原子序数降低的原子核就没有那么大的力吸引住原子核外的电子了，因此外层的电子就会向外跃迁被释放出去β射线（电子），由于电子的跃迁同时被释放出γ射线（γ光子和X光子），这就是为什么α射线同时伴有β射线和γ射线的真正原因。这也是为什么释放出来的不是氦原子，而是氦核的原因，因为氦核先释放，电子后释放，二者不是同时被释放出来的，释放出来的电子永远都不可能被氦核吸引住形成氦原子，因为电子的运动速度不够了。

第七十七节  高能射线为什么更不易穿透地球大气层
γ射线、x射线、紫外线等高能射线，分别是γ光子、x光子、紫外光子的光子流，地球大气是由气体分子组成，原子中的核外电子，不是全满电子，有空轨道，还可以结合光子，空轨道的存在情况是：n1>n2>n3。n1轨道是γ光子轨道，n2轨道是x光子轨道，n3轨道是紫外光子轨道。因此γ光子和x光子是根本过不了大气层就被电子吸收了，而n3轨道的电子较少，所以只有少数的紫外光子到达地面，并且很快也被吸收了，电子对光子的吸收与光子的能量无关，只与电子的光子轨道有关，电子的可见光子轨道n4都是排满的，所以可见光可以穿透大气层顺利到达地面。这也是紫外线杀菌的根本原因。当紫外光子被细菌分子中的电子吸收，改变了电子种类，破坏了细菌病毒的分子结构，从而杀死细菌病毒。大气的臭氧层能够阻挡紫外线，就是臭氧O3分子中的电子结合了紫外光子，打破了臭氧O3分子的稳定结构，使臭氧分子转变成了氧分子O2。