天然放射性衰變系

天然放射性衰變系

若干放射性核素彼此按特定的衰變關係相關聯,最終衰變成為一種穩定的核素,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衰變產生 。

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,經過若干次連續衰變,直至生成一個穩定核素時終止。通常以始祖核素來命名放射性衰變系 。

鈾系

鈾系從U開始,經過14次連續衰變,終止於穩定核素2Pb。該系成員核素的核子數均為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 (穩定)。它們的半衰期長短不一,最長的如鈾-238,為4.5×10 年,最短的如釙-214為1.6×10 秒。放出的有a射線或β射線,有些核素並伴有γ射線。其中的某些核素若造成內照射會嚴重地危害人體組織。

釷系

釷系從232Th開始,經過10次連續衰變,最後成穩定核素Pb。該系成員核素的核子數都是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Ra、Ac、Pb、B。

錒鈾系

錒鈾系從U開始,經過11次連續衰變,最後成穩定核素Pb。由於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: U, Th, Pa, Th, Fr, Ra, Rn, Po, Pb, At, Bi, Po, Tl,及穩定核素 Pb 。

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