原子當它們衰變後去那兒呢？
Q
原子當它們衰變後去那兒呢？
A
簡單的回答你的問題是：大多數時間，由放射性衰變產生的原子保持在它們所產生的地方，但這並非總是如此吧！以下為可能對你有幫助的一些資訊：
當放射性原子進行核子衰變時(最顯著的衰變模式有：阿伐衰變、貝它衰變、電子捕獲與自發分裂)，正衰變中的原子核進行有關在原子核內質子數改變，而造成其特性的轉換。所有放射性衰變均為自發的，所以，是一種放熱的過程。在衰變的時候，衰變能量由殘餘原子(在這時，真正的為一離子)與在當下產生的任何粒子及/或光子輻射所瓜分。
例如，當一個放射性原子進行傳統貝它衰變時，原子核裡的一個中子會轉換為一個電子(稱為貝它粒子)與一個質子，加上一個第三粒子稱為反微中子(antineutrino，為一反粒子幾乎沒有重量且不帶電荷)。其中，貝它粒子與反微中子立即從原子核跳出並完全離開原子。殘餘的原子核則會較原衰變原子核多一個質子，具有與週期表相同元素的特性。殘餘原子核則少了一個圍繞著它的電子以維持電中性，如此一來，初始該”原子”所產生的為一個離子。
在典型的貝它衰變幾乎所有衰變能量被分配到貝它粒子與反微中子間；而最後，由於動量守恆定律的限制，使得殘餘離子攜帶著很小部分的衰變能量。例如，當鈷-60藉由貝它衰變，其中貝它粒子擁有最大的動能約0.3 MeV；當反微中子能量為0時，貝它粒子能量為最大。而鎳-60所產生的離子其最大的動能約只有3.5 eV。這是一很小的能量，剛好足夠用來打斷一或兩條化學鍵，但在大多數的案例下，無法使殘餘原子脫離它的周遭；而該離子很快地由周遭取得一個電子，使其達成電中性。接著，它會停留在它原產生物質中，做為一外來原子。
對於其它衰變過程，其狀況有些不同；假如我們考慮阿伐衰變，衰變產物為一個阿伐粒子與殘餘產物離子，它比原衰變中原子少了兩個質子與兩個中子。殘餘產物離子有一初始-2電荷(因為它較中性原子多了兩個電子)，但它從衰變位置回彈時，這電荷通常會損失且甚至有更多的電子可能由殘餘原子脫離。阿伐衰變與貝它衰變間有一重要的不同，是阿伐粒子比貝它粒子重很多，有7,000倍的重。就是這相對大的重量，當衰變發生阿伐粒子藉由從衰變過程所獲得的動能在一方向推進，而殘餘離子以動量守恆所得足夠能量的相反方向回彈。它變得阿伐衰變大部分是侷限在相對地重質量數原子核，如典型地質量數在200以上者。對典型的阿伐粒子能量在5-6 MeV，回彈的離子將會有動能在100 keV等級。
假如化學/物理鍵能量在1-2 eV或如此，這能量已足以讓離子克服限制它移動的力量。這結果有一些重要的蕴涵，例如，
當工作人員在處理具高濃度阿伐發射體的高放射性溶液或甚而是固態物質時，曾被觀察到放射性物質會從打開的容器離開到該區域內不同的其他位置，看來似乎是在其擁有的動力下所為。這是發生在接近溶液或固體表面的阿伐衰變，而這相對大的殘餘離子回彈動能將分佈在其緊接周遭上。這能導致許多原子聚集(aggregate)並從其表面脫離；這聚集可能包含大量的放射性原子，然後可能在空氣中被捕獲並被攜帶到不同位置；及/或另一阿伐衰減可能在該聚集發生，並引起另一片聚集移動及傳送到另一位置。這種過程有時描述為放射性物質的自發”蠕變(creep)”，所以，當工作人員在處理高放射性阿伐發射物質時，對其密封應有特別的注意。
相同的"聚集回彈”現象，也曾在放射性阿伐發射體通過高效率空氣過濾器材質時被發現，但在正常下幾乎不會有被其他特別物質所穿過的情形。在這個案例，放射性聚集在污染空氣通過過濾器時，被收集在過濾器表面上。當聚集發生阿伐衰變時，回彈能量有時被撕裂並脫開為一小的聚集，它被移動中的空氣流所夾帶而被帶進去過濾器更深的位置。最後，有些放射性活度可能就以這一連串發生的衰變而穿透過濾器。
不管阿伐衰變的殘餘離子在那裡結束，它會達成電中性並做為一個外來原子停留在它的鄰近原子間。在一個聚集粒子的案例，從其原始衰變產生的原子所攜帶而來，該原子的緊鄰可能是那些與原始衰變原子是一樣的，但該聚集可能位於與其原來位置非常不同的地方。
其他的衰變模式將不在這裡被討論，因為大多數主要考量應用到你的問題，已被上述考慮的案例所涵蓋。有一些在特殊的情況是重要的原子特性改變與移位，有其額外含意，但它們已超過這個討論所想要達成的範圍了。