[科普中國(guó)]-放射性衰變系

介紹

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(gè)放射性核素都是由“始祖”或上一代放射性核素通過(guò)α或β衰變產(chǎn)生的。已知存在鈾系、錒鈾系、釷系三個(gè)天然放射性衰變系和許多種人工放射性衰變系。每個(gè)放射性衰變系都有一個(gè)半衰期很長(zhǎng)的始祖核素，經(jīng)過(guò)若干次連續(xù)衰變，直至生成一個(gè)穩(wěn)定核素時(shí)終止。通常以始祖核素來(lái)命名放射性衰變系。

鈾系鈾系從U開始，經(jīng)過(guò)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(zhǎng)期平衡，需要幾百萬(wàn)年的時(shí)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(hào)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(zhǎng)短不一，最長(zhǎng)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(huì)嚴(yán)重地危害人體組織。

錒鈾系錒鈾系從U開始，經(jīng)過(guò)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(gè)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(zhǎng)期平衡，需要幾十萬(wàn)年的時(shí)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207Pb。2

釷系釷系從232Th開始，經(jīng)過(guò)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(zhǎng)期平衡，需要幾十年時(shí)間。其中重要的核素有88Ra、89Ac、82Pb、83B

镎系镎系是最重要的人工放射性衰變系。從Pu開始，經(jīng)過(guò)13次連續(xù)衰變成穩(wěn)定核素Bi。在這個(gè)放射系中，Np的半衰期最長(zhǎng)(2.1×10a)，所以把這個(gè)放射系稱為镎系。該系成員核素的核子數(shù)為4n+1，因而也稱4n+1系。