[科普中国]-天然放射性核素

介绍

自然界中天然存在某些放射性核素，它们不断发生连续的衰变，构成放射性系列。天然放射性系列有三个，即以U为首的铀系，以U为首的锕铀系或锕系和以Th为首的钍系。它们都有相当长的半衰期(以上三者分别为4.49×10年、7.13×10年和1.39×10年)，其原子从开始起一直存留到现在。其他原子序数大于81的放射性核素均属重元素，这些核素之所以存在是由于铀和钍的长寿命核素不断衰变的结果。另外，通过对可能的天然放射性系统的研究，证实周期系中的某些天然放射性核素，它们不属于上面的三个系列之内，其中包括钾-40 (T1/2=1.2×10年)、铷-87 (T1/2=6.0×10年)、铟-113 (T1/2=6×10年)、镧-138 (T1/2=1.2×10年)、钐-152 (T1/2=2.5×10年)、镏-176 (T1/2=2.4×10年)、铼-187 (T1/2=4×10年)。1

分类自然界中天然存在某些放射性核素，它们不断产生连续的衰变，构成放射性衰变系列。放射性衰变系列有三个：

1、以铀-238为首至铅-206的铀系（4n+2）

2、以铀-235为首至铅-207的锕系（4n+3）

3、以钍-232为首至铅-208的钍系（4n）

它们都有相当长的半衰期（分别为4.49×10^9年、7.13×10^8年和1.39×10^10年和2.144×10^6年）。

但因为宇宙诞生的历史已有1.5×10^10年，所以它们还是会衰变，这就出现了其它原子序数大于82的天然放射性核素。

其它原子序数大于82的天然放射性核素有：

铋：铋-209（4n+1）（T1/2=1.9×10^19年）

钋：钋-208（4n）、钋-209（4n+1）、钋-210（4n+2）

砹：砹-210（4n+2）、砹-217（4n+1）

氡：氡-219（4n+3）、氡-220（4n）、氡-222（4n+2）

钫：钫-221（4n+1）、钫-223（4n+3）、钫-224（4n）

镭：镭-223（4n+3）、镭-224（4n）、镭-225（4n+1）、镭-226（4n+2）、镭-228（4n）

锕：锕-225（4n+1）、锕-227（4n+3）、锕-228（4n）

钍：钍-228（4n）、钍-229（4n+1）、钍-230（4n+2）、钍-231（4n+3）、钍-232（4n）、钍-234（4n+2）

镤：镤-231（4n+3）、镤-233（4n+1）、镤-234（4n+2）

铀：铀-232（4n）、铀-233（4n+1）、铀-234（4n+2）、铀-235（4n+3）、铀-236（4n）、铀-238（4n+2）

镎：镎-237（4n+1）、镎-239（4n+3）

钚：钚-238（4n+2）、钚-239（4n+3）、钚-244（4n）

根据它们的质量数除以4的余数，就可以知道它们属于上述的哪一个放射性衰变系列。2

其它天然放射性核素另外，通过对可能的天然放射性系统的研究，证实周期系中的某些天然放射性核素，它们的原子序数小于81，所以不属于上面的三个系列之内，其中包括有：

碳-14（T1/2=5.73×10^3年）

钾-40（T1/2=1.2×10^9年）

铷-87（T1/2=6.0×10^10年）

锝-99（T1/2=2.111×10^5年）

铟-115（T1/2=6×10^14年）

镧-138（T1/2=1.2×10^11年）

钕-144（T1/2=2.29×10^15年）

钕-150（T1/2=6.7×10^18年）

钷-147（T1/2=2.6234年）

钐-152（T1/2=2.5×10^11年）

铥-169（T1/2=1.74×10^16年）

镥-176（T1/2=2.4×10^10年）

铼-187（T1/2=4×10^12年）