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1、 18-6 原子核衰变的基本规律不稳定的核素自发变化，转变为另一种核素，同时还放出一定的粒子流，这种性质称为放射性。一、放射性衰变(radioactive decay) 不稳定核素的自发变化，称为原子核的衰变，或称为原子核的放射性衰变。衰变过程中释放出来的粒子流称为射线。具有放射性的同位素，称为放射性同位素。放射性同位素有天然的，也有人工的。 1放射性衰变的分类： 3. 衰变：即跃迁，放出波长很短的电磁辐射。与衰变属于同一类的有内转换(IC)，原子核把激发能直接交给核外电子使电子离开原子的过程。4. 自发裂变(SF)：自发裂变为两个或多个质量相近的原子核。1. 衰变：放出氦核( )的过程。 2
2、. 衰变：-衰变放出电子(e- )和反中微子( )； 衰变放出正电子(e )和中微子( )；电子俘获(EC)是原子核俘获一个核外轨道电子的过程。2二、放射性衰变的规律 1. 指数衰变规律 -dN=Ndt，为衰变常量，是放射性核素的特征量，表示母核随时间衰减的快慢，对确定 的放射性核素和确定的衰变方式，是常量。母核减少，射线强度减弱，都遵从指数衰减。 分子是单位时间内发生衰变的原子核数，分母是当时的原子核总数，表示一个原子核在单位时间内发生衰变的概率。指数衰减规律，N0是t=0时母核数目。 32. 放射性活度 A表示放射性的强弱程度，定义为单位时间内发生衰变的核的数目。A0=N0是t=0时的放射
3、性活度。放射性活度也是随时间按指数规律衰减的。 放射性活度单位是Bq(贝克勒尔)，若1s内有1个核衰变，则此时的放射性活度就是1Bq，1Bq=1s-1,常用kBq(千贝克勒尔)和MBq(兆贝克勒尔)作单位。 常用单位Ci (居里)，1Ci=3.71010Bq ,实际应用中常用mCi (毫居里)和 Ci (微居里)作单位。 43. 半衰期和平均寿命 半衰期T 为母核数目衰变掉一半所需时间，或放射性活度减弱一半所需时间。T 也是放射性核素特征量，也表示放射性随时间衰减的快慢。t=T时,N=N0/2 对于初始时刻的所有母核来说，寿命从零到无限大都可能存在，所以它们的寿命之和为T与成反比。5经过相当于
4、平均寿命的时间，剩下的母核数目仅为原先的37%。 是衰变常量的倒数，是半衰期的1.44倍。当粒子的运动速率接近光速时，从实验室参考系观测到的粒子的寿命将比一般数据表中给出的值大，也就是说，高速飞行的粒子寿命变长了。 核的平均寿命6衰变常量、半衰期T 和平均寿命之间存在一定联系，知道一个，另外两个也就完全确定了，任何一个都可以作为放射性核素的特征量。 每一种放射性核素都具有特定值(T值、值)，可以根据测量的值，来判断是哪种放射性核素。 实验表明，原子核的放射性是原子核自身性质的反映，其特征量以及所遵从的规律不受外界条件(如温度、压强和磁场等)的影响，也不会由于核是处于单质中或是处于化合物中而有所变化。 7*三、放射系 (radioactive series) 放射性核素衰变为另一种核素，此核素还要继续衰变，最后到达一种稳定的核素，形成放射系，也称级联衰变链。已知三天然一人工。(4) 镎系：镎( )铋( ).A=4n+1,4n +1系。(3) 锕系：锕( )铅( ).A=4n+3,4n +3系。(2) 铀系：铀( ) 铅( ).A=4n+2,4n+2系。 (1) 钍系：钍( )铅( ).A=4n,4n系。 8
