最新公告:

现在时间: ================================================================================ ================================================================================
Enter

联系我们

学会秘书处

地址:山西省太原市学府街102号

邮编:030006

电话:0351-2202048/2202554

Email:csrp@foxmail.com

网址:http://www.csrp.org.cn

 

期刊编辑部

电话:0351-2203446

 

微信二维码

通知公告

我们生活的地球上有哪些天然放射性核素?

创建时间:2015-08-17 08:52

贝可勒尔于一百多年前首先发现了铀是一种天然放射性物质,后来实验证明铀衰变产生放射性物质镭,而镭又能衰变产生氡,氡气依然是放射性物质,这显然不是巧合。后来,随着科学家不懈的探索,人们发现大部分天然放射性核素是成系列存在的。

 

人们将某一种放射性元素的全部衰变产物顺序排放到一起,将这样的排列命名为该种放射性元素的放射系,又称衰变链。经过实验归纳总结,人们发现自然界存在三大衰变系:钍系、铀系和锕系。

钍系是从钍-232开始的,经过10次连续衰变,最后成为稳定核素铅-208。钍系的成员有一个共同的特征,就是原子核的质量数(核内中子数与质子数之和)都是4的倍数,因此,钍系也被称为4n系。钍系的母核钍-232是重要的原生放射性物质,其半衰期长达141亿年。钍系的子核中半衰期最长的是镭-228,有5.76年。因此,钍系在自然界中建立平衡、达到比较稳定的相对成分构成需要几十年的时间。

铀系是从铀-238开始的,经过14次连续衰变最后成为稳定核素铅-206。与钍系类似,铀系的质量数都是4的倍数加上2,因此铀系被称为4n+2系。铀系的母核铀-238是自然界存在的铀元素中丰度最大的核素,半衰期长达45亿年。铀系子核中半衰期最长的是铀-234,为24.5万年。因此,铀系在自然界中建立平衡,达到比较稳定的相对成分构成需要几百万年的时间。

锕系是从铀-235开始的,经过11次连续衰变最后成为稳定核素铅-207。由于铀-235被称为锕铀,所以这个放射系被命名为锕系。锕系成员的质量数都是4的倍数加3,也被称为4n+3系。锕系的母核是铀-235,是制作核武器的主要原料,半衰期为7亿年。锕系子核中半衰期最长的是镤-231,为3.3万年。因此,锕系在自然界中建立平衡、达到比较稳定的相对成分构成需要几十万年的时间。

通过以上介绍,我们可以发现这些放射系有一个共同的特点:系内核素之间的质量数之差为4的倍数。其原因是放射系母子体质量数递减是由衰变引起的。衰变放出的氦核,具有的质量数正是4,而β和γ衰变并不引起核素质量数的变化。此外,这几个放射系的母核半衰期都很长,能够达到甚至超过地球的年龄,因而能够保存至今。除了三大天然放射系之外,还有一些较轻的天然放射性核素,如钾-40等。这些核素的半衰期也特别长,如钾-40的半衰期为12.48亿年。

 

 

引自:公众核科学技术知识问答丛书之一《射线相伴你我他》,科学出版社,2013年