[科普中國]-天然放射性衰變系

若干放射性核素彼此按特定的衰變關(guān)系相關(guān)聯(lián)，最終衰變成為一種穩(wěn)定的核素，這些核素所組成的系列稱為放射系。自然界存在著3個天然放射系，一是鈾系，二是釷系，三是錒鈾系，系中每一個放射性核素都是前代的放射性核素通過α或β衰變產(chǎn)生1。

概述放射性核素的遞次衰變系列，又稱放射系或衰變鏈。衰變系中的每一個放射性核素都是由“始祖”或上一代放射性核素通過α或β衰變產(chǎn)生的。已知存在鈾系、錒鈾系、釷系三個天然放射性衰變系和許多種人工放射性衰變系。每個放射性衰變系都有一個半衰期很長的始祖核素，經(jīng)過若干次連續(xù)衰變，直至生成一個穩(wěn)定核素時終止。通常以始祖核素來命名放射性衰變系2。

鈾系鈾系從U開始，經(jīng)過14次連續(xù)衰變，終止于穩(wěn)定核素2Pb。該系成員核素的核子數(shù)均為4n+2，故也稱為4n+2系。鈾系建立長期平衡，需要幾百萬年的時間。

鈾系又稱鈾鐳系（uranium-radiumserices）。由鈾-238多次連續(xù)衰變而成的一系列核素，包括：UⅠ、UX1、UX2、UⅡ、Th、Ra、Rn、RaA、RaB、RaC、RaC′、RaC″、RaD、RaE、RaF、RaG，其核素符號分別為鈾-238、釷-234、鏷234、鈾-234、釷-230、鐳-226、氡-222、釙-218、鉛-214、鉍-214、釙-214、鉈-210、鉛-210、鉍-210、釙210及鉛-206 （穩(wěn)定）。它們的半衰期長短不一，最長的如鈾-238，為4.5×109年，最短的如釙-214為1.6×10-4秒。放出的有a射線或β射線，有些核素并伴有γ射線。其中的某些核素若造成內(nèi)照射會嚴(yán)重地危害人體組織。

釷系釷系從232Th開始，經(jīng)過10次連續(xù)衰變，最后成穩(wěn)定核素Pb。該系成員核素的核子數(shù)都是4n，所以也稱4n系。釷系建立長期平衡，需要幾十年時間。其中重要的核素有88Ra、89Ac、82Pb、83B。

錒鈾系錒鈾系從U開始，經(jīng)過11次連續(xù)衰變，最后成穩(wěn)定核素Pb。由于U俗稱為錒鈾，這個放射性衰變系稱為錒鈾系。該系成員核素的核子數(shù)均為4n+3，故也稱為4n+3系。錒鈾系建立長期平衡，需要幾十萬年的時間。

錒鈾系核素包括：235U，231Th，231Pa，227Th，223Fr，223Ra，219Rn，215Po，211Pb，215At，211Bi，211Po，207Tl，及穩(wěn)定核素207Pb2。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

胡建平 - 副教授 - 西北工業(yè)大學(xué)