α 衰變 (Alpha Decay )

在1928年，Gamow、Condon和Gurney利用穿遂效應解釋：放射性核的α衰變之(the mean life)為何變化性這麼大。一般來說被放射性核釋出的 α 粒子能量E為4-7MeV，則其之變化就可從10^-6 s-10¹⁰年。

Gamow提出α粒子就像困在位能井(potential well)裡頭：

1.r<R，α粒子受到核力（nuclear force）強烈的吸引

2.r>R，α粒子受到庫倫力（Coulomb force ）排斥

   V(r)=kZze² /r，z=2  for α 粒子，Ze為放射性核釋出α粒子後剩餘的電荷。

  (R：放射性核的半徑)

α粒子困在位能井裡頭來回震盪，在R會被反射，但由於粒子具有波的性質，當α粒子撞到障礙時仍有機會會穿遂至r>R的區域。E是α粒子的從放射性核釋出的動能，當r離原子核很遠，V(r)=0，則此時的動能E相當於是α粒子的總能。

從圖形中，當E增加，(V-E)的值和障礙的寬度都會變小。

我們從寬度為a、 障礙高度為V₀方位壘，得知透射係數為：

從上式可以看出當E增加，透射係數T增大，即α粒子穿遂障礙的機會提高，相對的，(the mean life)亦會變短。

同理，對於α粒子穿遂放射性核，障礙高度V(r)，透射係數為：

一個α粒子每秒撞擊barrier　N　次：

           (v是α粒子在核內來回撞擊的速度)

核衰變每秒釋放出的α粒子的機率，稱為 decay rate。