放射性基礎(chǔ)知識(shí)概述(編輯修改稿)
2025-03-12 12:03 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ：這些核的壽命均為 t，它們的總壽命為：因此，平均壽命：而 t可能的取值為 ： 0～ ?所以，所有核的總壽命為：放射性的活度和單位? 一個(gè)放射源的強(qiáng)弱不僅取決于放射性原子核的數(shù)量的多少，還與這種核素的衰變常數(shù)有關(guān) ? 一個(gè)放射源在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生衰變的原子核數(shù)稱為它的放射性活度，通常用符號(hào) A表示 放射性活度的單位（ P17）? 由于歷史的原因，曾采用居里（）為單位。? 每秒鐘有 1010 次核衰變定義為一個(gè)居里，即? 1010? 有毫居里 (1103)? 微居里（ 1μ106 ）? 單位是秒的倒數(shù)（ 1），叫貝可勒爾，簡(jiǎn)稱貝可，符號(hào)。 1等于放射性物質(zhì)在 1秒鐘內(nèi)有 1個(gè)原子核發(fā)生衰變。其表達(dá)式如下：? 1次衰變／秒 ? 11? 顯見(jiàn)，? 1010? 放射性活度僅僅是指單位時(shí)間內(nèi)原子核衰變的數(shù)目，而不是指在衰變過(guò)程中放射出的粒子數(shù)目。? 例如 137有 100個(gè)原子核發(fā)生衰變，放出 6個(gè)；? 94個(gè)；? 并伴隨 94個(gè) ? ? 共放出 194個(gè)粒子。(4)、比活度 ( )定義為：?jiǎn)挝毁|(zhì)量放射源的放射性活度。 比活度反映了放射源中放射性物質(zhì)的純度。即：?jiǎn)挝粸椋? ，或 遞次衰變規(guī)律 許多放射性核素并非一次衰變就達(dá)到穩(wěn)定，而是它們的子核仍有放射性，會(huì)接著衰變 …… 直到衰變的子核為穩(wěn)定核素為止，這樣就產(chǎn)生了多代連續(xù)放射性衰變，稱之為遞次衰變或級(jí)聯(lián)衰變。遞次衰變的表示：例如： A? B? C（穩(wěn)定）初始條件：t = 0時(shí)， A 的數(shù)目為 N10A 和 B 的衰變常數(shù)分別為 ?1 和 ?2B、 C 的數(shù)目為 0。 是單一放射性衰變，服從簡(jiǎn)單的指數(shù)規(guī)律。即：對(duì)于 A：這樣 t時(shí)刻， A的數(shù)目的變化為：對(duì)于 B：不斷衰變?yōu)?C(減少 )：不斷從 A獲得 (增加 )：這樣 B的數(shù)目的變化為：B代入 N1(t)等條件，解此微分方程， 可見(jiàn)，子體 B 的變化規(guī)律不僅與它本身的衰變常數(shù) ?2 有關(guān)，而且還與母體 A 的衰變常數(shù) ?1 有關(guān)，它的衰變規(guī)律不再是簡(jiǎn)單的指數(shù)規(guī)律。 已經(jīng)假設(shè) C 是穩(wěn)定的，那么它的變化僅由 B 的衰變決定，即：解此方程，得：對(duì)于 C： 當(dāng) t ? ?， N3(t) ? N10，母體 A全部衰變成子體 C。子體 C是穩(wěn)定的，不再發(fā)生衰變。兩次連續(xù)衰變規(guī)律總結(jié)如下：A ? B ? C（穩(wěn)定）放射性平衡（ P21）252。暫時(shí)平衡 當(dāng)母體 A的半衰期不是很長(zhǎng)，但比子體 B半衰期還是要長(zhǎng)，即 T1＞ T2 （如 10h， 1h）252。長(zhǎng)期平衡 當(dāng)母體 A的半衰期比子體的長(zhǎng)得多， T1＞＞ T2（如 10a， 1h）252。不成平衡的情況 當(dāng)母體 A的半衰期小于子體的半衰期， T1＜ T2 （如 1h， 10h)a子體活度曲線d子體單獨(dú)存在時(shí)活度曲線b母體活度曲線c母子共同活度曲線e醫(yī)院 “ 母牛 ” 連續(xù)衰變 （ P23） P23 當(dāng)母體 A的半衰期較長(zhǎng)，且比子體 B的半衰期長(zhǎng)得多時(shí)，即 或 則在觀察時(shí)間內(nèi)，看不出母體 A放射性的變化；在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間以后，子體 B 的核數(shù)目和放射性活度達(dá)到飽和，并且子母體的放射性活度相等。這時(shí)建立的平衡叫長(zhǎng)期平衡。a子體活度曲線d子體單獨(dú)存在時(shí)活度曲線b母體活度曲線c母子共同活度曲線200如： 鈾 鐳平衡 (或釷 鐳平衡 ) 在測(cè)量樣品時(shí)，一般要求放射系處于平衡狀態(tài)。 一般測(cè)量的樣品是不密封的，這時(shí)如果衰變系列中有處于氣體狀態(tài)的（如各放射系中的氡射氣）， → ，它會(huì)逸出而使長(zhǎng)期平衡破壞。為此要把樣品密封起來(lái)達(dá)其半衰期的５～７倍再進(jìn)行測(cè)量。（ 222的 T1/2為 ） —— 逐代衰變 當(dāng)母體 A的半衰期比子體 B的半衰期短時(shí)，即 或 這時(shí)建立不起平衡，母體 A按指數(shù)規(guī)律較快衰減；而子體 B的數(shù)目從零逐步增加，過(guò)極大值后較慢衰減，當(dāng)時(shí)間足夠長(zhǎng)時(shí)，子體 B則按自己的衰變常數(shù) ?2衰變。這種情況也稱為逐代衰變。a 子體活度曲線d 子體單獨(dú)存在時(shí)活度曲線b 母體活度曲線c 母子共同活度曲線 天然放射系 P25? 地球年齡為 10億年（即 109a） ? 三個(gè)處于長(zhǎng)期平衡狀態(tài)的放射系? 這些放射系第一個(gè)核素的半衰期都很長(zhǎng) 如釷系的，半衰期為 1010a ；? 鈾系的 U，半衰期為 109a ；? 錒 鈾系的 U，其半衰期為108a 。三個(gè)放射系中的其他核素，衰變都較快 釷系（ 4n系）釷系從 開(kāi)始，經(jīng)過(guò)連續(xù) 10次衰變，最后到達(dá)穩(wěn)定核素是 4的整數(shù)倍的質(zhì)量數(shù)子體中半衰期最長(zhǎng)為 ，所以釷系建立起長(zhǎng)期平衡需要幾十年時(shí)間。 鈾系（ 42系）鈾系從 開(kāi)始，經(jīng)過(guò)連續(xù)
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