[科普中国]-放射性位移定律

放射性位移定律指放射性核素衰变后其在元素周期表中的位置移动的规律、一个放射性核素经α衰变后在周期表中向左位移两格，经β衰变后向右位移一格，这些重放射性核素的递次衰变系列叫做放射系。共有4个放射系，它们彼此独立，故又把这些放射系的递次衰变规律称为放射性位移定律。

简介编辑

放射性位移定律指放射性核素衰变后其在元素周期表中的位置移动的规律、一个放射性核素经α衰变后在周期表中向左位移两格，经β衰变后向右位移一格，这些重放射性核素的递次衰变系列叫做放射系。共有4个放射系，它们彼此独立，故又把这些放射系的递次衰变规律称为放射性位移定律。1

放射系放射系中的这些重放射性核素的电荷数Z都大于81。自然界存在3个天然放射系 ，其母核半衰期都很长 ，和地球年龄（约45.5亿年）相近或大于地球年龄，因而经过漫长的地质年代后还能保存下来。每一放射系中的核素主要通过α衰变，少数通过β-衰变形成亲代联系，且伴随有γ跃迁；有少数核素有分支放射衰变，但绝无β+衰变或轨道电子俘获；通过10余次衰变最后到达稳定的铅同位素。重放射性核素的递次衰变系列。它包括三个天然放射系和一个人工放射系。2

钍系从232Th开始，经过10次连续衰变，最后到稳定核素208Pb。该系成员的质量数A都是4的整倍数,A=4n，所以钍系也叫4n系。母核232Th的半衰期为 1.41×1010年。子核半衰期最长的是228Ra，其值为5.76年。所以，钍系建立起长期平衡，需要几十年时间。1

钍系放射性位移定律如下表：

|| ||

铀系从238U开始,经过14次连续衰变，最后到稳定核素206Pb。该系成员的质量数A 都是4的整倍数加2,A=4n+2,所以铀系也叫4n+2系。母核238U的半衰期为4.468×109年。子核半衰期最长的是234U，其值为2.45×105年。所以，铀系建立起长期平衡，需要几百万年的时间。1

铀系放射性位移定律如右图：

依次是：铀-238、钍-234、镤234、铀-234、钍-230、镭-226、氡-222、钋-218、铅-214、铋-214、钋-214、铊-210、铅-210、铋-210、钋210及铅-206 。

锕系从235U开始，经过11次连续衰变,最后到稳定核素207Pb。由于235U俗称锕铀,因而该系称为锕系。该系成员的质量数A都是4的整倍数加3，A=4n+3,所以锕系也叫 4n+3系。母核235U的半衰期为7.038×108年。子核半衰期最长的是 231Pa，其值为3.28×104年，所以，锕系建立起长期平衡，需要几十万年的时间。1

锕系放射性位移定律如右图：

除了上述三个天然放射系之外，还有用核反应方法合成的一个人工放射系──镎系。

镎系该系母体通常是238Pu。把 235U放在反应堆中照射。连续俘获3个中子,变成238U，再经过两次β-衰变，便得到238Pu。238Pu的半衰期是14.4年，经过13次衰变到209Bi。在这个放射系中237Np的半衰期最长,为2.14×106年，所以这个系称为镎系。该系成员的质量数A都是4的整倍数加1，A=4n+1，因此也叫4n+1系。1

镎系放射性位移定律如右图：

本词条内容贡献者为:

陈红 - 副教授 - 西南大学