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A 衰变能量计算器 帮助物理学家、核工程师和研究人员确定 放射性衰变。这种能量被称为 衰变能量（Q值），在核物理学中至关重要，因为它定义了衰变产物（包括发射的粒子和辐射）可用的能量。
了解衰变能量对于核等各种应用都很重要。 功率 生成、医学成像和辐射安全。通过计算衰变能量，科学家可以预测放射性同位素的行为，评估核反应的可行性，并确保放射性物质的安全处理。
衰变能量计算公式
- 衰变能量（Q值） 使用爱因斯坦的 质量能当量 原理：
Q = (m_初始 – m_最终) × c²
地点：
Q = 衰变能量（焦耳或兆电子伏）
m_首字母 = 母核质量（以原子质量单位 u 表示）
m_final = 衰变产物的质量总和（以原子质量单位 u 为单位）
c = 速度 的光（≈ 2.998 × 10⁸ 米/秒)
- Q值 表示核衰变过程中释放或吸收的能量。 正Q值 意味着反应是放热的（释放能量），而 负Q值 表示吸热反应（需要能量输入）。
衰变能量参考表
为了简化计算，下表提供了常见放射性同位素的衰变能量值。
| 母体同位素 | 衰减模式 | Q值（MeV） | 通用应用 |
|---|---|---|---|
| 铀238 | 阿尔法 | 4.27 | 核电、辐射屏蔽 |
| 碳14 | 测试 | 0.156 | 放射性碳测年 |
| 钋210 | 阿尔法 | 5.41 | 工业应用 |
| 碘131 | 测试 | 0.971 | 医学成像和治疗 |
| 钍232 | 阿尔法 | 4.08 | 核能研究 |
该表为从事核反应、辐射安全和能量计算的研究人员提供了快速参考。
衰变能量计算器示例
考虑一下 钋210 原子经历 阿尔法衰变.
- m_首字母 （钋-210）= 209.9828737 u
- m_final （铅-206 + 阿尔法粒子）= 205.9744653 你 + 4.0026033 你
步骤 1：计算质量差
m_initial – m_final = 209.9828737 – (205.9744653 + 4.0026033)
m_initial – m_final = 209.9828737 – 209.9770686 ≈ 0.0058051 u
第二步：将质量亏损转化为能量
Q = (0.0058051 u) × (931.5 MeV/u)
Q≈ 5.41兆电子伏
这意味着 钋-210的α衰变释放出5.41MeV的能量，它被发射的阿尔法粒子和伽马辐射带走。