要搞清楚這個(gè)問(wèn)題，我們就得先從“放射性”自身的定義入手。放射性是指：

元素從不穩(wěn)定的原子核自發(fā)地放出射線，比較常見(jiàn)的有α射線、β射線、γ射線等，而衰變形成新的，穩(wěn)定的，元素的原子（衰變產(chǎn)物）而停止放射的現(xiàn)象。

   
這其實(shí)是一種隨機(jī)現(xiàn)象。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)原子序數(shù)高于83的元素原子都具有放射性。低于83的，有一些元素原子也有。

   
我們可以把α射線、β射線、γ射線的過(guò)程簡(jiǎn)單地講一下：

α射線是指原子量較大的元素原子的原子核放出一個(gè)氦核，變成一個(gè)原子量較小的元素原子，這個(gè)α射線就是氦核。
 

 

β射線是指原子核放出一個(gè)電子和中微子，抓變成另外一個(gè)種原子核的過(guò)程。這里的β射線就是電子束。
 

 

γ射線是指原子發(fā)生衰變時(shí)，為了穩(wěn)定下來(lái)，放出的能量。
 

那α射線、β射線、γ射線和那些因素有關(guān)系呢？

其實(shí)這三者應(yīng)該分開(kāi)說(shuō)，它們并不是一個(gè)問(wèn)題。

α射線和強(qiáng)相互作用
 

α射線來(lái)自于α衰變。這個(gè)α射線其實(shí)是氦核，它是由兩個(gè)質(zhì)子和中子組成的。當(dāng)原子核放出一個(gè)氦核后，原子序就會(huì)減少兩個(gè)單位。我們最常見(jiàn)的其實(shí)就是鈾-238通過(guò)α衰變形成釷-234。

   
那α衰變是咋回事呢？

實(shí)際上，α衰變是一種核裂變，這當(dāng)中涉及到α粒子的隧穿效應(yīng)。

我們要知道的是，之所以能夠形成原子核，主要依賴(lài)強(qiáng)相互作用和弱相互作用。其中強(qiáng)相互作用分兩種，一種是膠子束縛膠子形成質(zhì)子和中子。膠子就好像是繩子，而夸克就好像是小球，膠子把夸克拴在了一起。

另外一種強(qiáng)相互作用是介子把質(zhì)子和中子束縛在原子核內(nèi)。前一種強(qiáng)相互租用特別強(qiáng)，而后一種相對(duì)要弱不少。

當(dāng)一個(gè)原子核不夠穩(wěn)定時(shí)，介子傳遞的這種強(qiáng)相互作用就無(wú)法束縛住質(zhì)子和中子，于是就會(huì)發(fā)生α衰變。

β射線和弱相互作用
 

強(qiáng)相互作用被我們稱(chēng)為強(qiáng)核力，而弱相互作用被我們稱(chēng)為弱核力。β射線其實(shí)就和弱相互作用有關(guān)。這里指的是原子核內(nèi)的中子在弱相互作用下發(fā)生衰變，衰變成一個(gè)質(zhì)子、一個(gè)電子、中微子。根據(jù)粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型，傳遞弱相互作用的是W玻色子和Z玻色子。

常見(jiàn)的有碳14原子發(fā)生β衰變，變成氦原子，并釋放出電子和反中微子。

   
γ射線與能量最低原理

   
在發(fā)生衰變的同時(shí)，為了穩(wěn)定下來(lái)，都會(huì)釋放出能量，這就是γ射線。那么問(wèn)題來(lái)了，為什么總是要放出能量呢？

實(shí)際上，包括前面的β衰變以及γ射線，它們都遵循著同一個(gè)原理，我們都管整個(gè)原理叫做能量最低原理。

那什么是能量最低原理呢？

說(shuō)白了就是萬(wàn)物都是比較懶的，都趨向于穩(wěn)定，所以常常會(huì)通過(guò)放出能量，讓自己穩(wěn)定下來(lái)。
 

我們可以從重新看一下β衰變，通過(guò)愛(ài)因斯坦的質(zhì)能等價(jià)，我們知道質(zhì)量里有能量，能量有質(zhì)量，它們是一個(gè)東西。

而中子的質(zhì)量正好要比質(zhì)子、電子、中微子的質(zhì)量要大，因此對(duì)應(yīng)到能量，中子所有的能量就要比質(zhì)子、電子、中微子對(duì)應(yīng)的能量要高。根據(jù)能量最低原理，要從高能量狀態(tài)向低能量狀態(tài)轉(zhuǎn)移，因此才會(huì)發(fā)生。反之，質(zhì)子要和電子反應(yīng)生成中子實(shí)際上是非常難的，需要有能量輸入，否則根本做不到。

結(jié)合愛(ài)因斯坦狹義相對(duì)論的質(zhì)能等價(jià)，放出γ射線說(shuō)白了就是要從不穩(wěn)定高能量狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的低能量狀態(tài)。

α衰變之所以不容易發(fā)生其實(shí)也在這里，所以α衰變一般要有隧穿效應(yīng)的因素，隧穿效應(yīng)其實(shí)是微觀世界一種區(qū)別于宏觀的現(xiàn)象，在宏觀低速的情況下，你幾乎不可能直接穿過(guò)勢(shì)能壁壘，但微觀世界并不是這樣，而是有一定的概率穿過(guò)勢(shì)能壁壘發(fā)生反應(yīng)。

   
最后，最后我們來(lái)總結(jié)一下：

放射指的是原子通過(guò)衰變，形成新的、穩(wěn)定的元素的原子的過(guò)程，不過(guò)這是一個(gè)隨機(jī)事件。

α衰變和隧穿效應(yīng)、強(qiáng)相互作用作用有關(guān)；

β衰變和弱相互作用、能量最低原理有關(guān)；

γ射線則和能量最低原理有關(guān)。