原子核及原子核的轉(zhuǎn)變

　　2．衰變規(guī)律（law of radioactive decay)

　　放射性核素的衰變與周圍環(huán)境的溫度、壓力和溫度等無關(guān)，它遵循指數(shù)衰減規(guī)律。即每秒內(nèi)衰變的原子數(shù)與現(xiàn)存的放射性原子數(shù)量呈比例。例如，某種放射性核素最初共有No個原子，經(jīng)過時間t以后，只剩下N個，則N和No之間的關(guān)系為

　　 N=Noe^-λt

　　其中，λ為衰變常數(shù)，表示各核素衰變的相對速度，即每秒衰變的核數(shù)為原有放射性核數(shù)的幾分之幾。其單位是時間單位的倒數(shù)（1/s、1/min等)。

　　3．半衰期（half-life time)

　　放射性原子核數(shù)因衰變而減少到原來的一半所需要的時間稱為半衰（T_1/2)。它與衰變常數(shù)λ有如下的關(guān)系：

　　 T_1/2=0.693/λ

　　不同核素的T_1/2值差別很大，例如²³²Th的半衰期為1.39×10¹⁰年，而²¹²P₀的半衰期只有3.0×10^-7秒。幾種醫(yī)學(xué)上常用放射性核素的半衰期是：

　　²⁴₁₁Na的T_1/2＝15.6小時，¹³¹₅₃I的T_1/2＝8.1天；³²₁₅P的T_1/2＝14.3天；⁵⁹₂₆Fe的T_1/2＝47.1天；⁶⁰₂₇Co的T_1/2＝5.3年；³₁H的T_1/2＝12.4年；¹⁴₆C的T_1/2＝5720年。

　　（二)核反應(yīng)（nuclear reaction)

　　若原子核由于外來的原因，如帶電粒子的轟擊，吸收中子或高能光子照射等，引起核結(jié)構(gòu)的改變，則稱為核反應(yīng)。

　　1．核裂變（nuclear fission)

　　一些重元素的原子核，例如²³³U、²³⁵U、²³⁹U在中子的轟擊下能分裂成2個質(zhì)量較輕的新原子核，是時放出2～3個中子和γ光子。新分裂的原子核也叫核裂碎片，它們可以是原子序數(shù)從30到64的各種元素的多種同位素，一般都具有放射性。核裂變過程會放出大量能量。

　　2．核聚變（unclear fusion)

　　兩個輕原子核在一定條件下結(jié)合成較重的原子核的反應(yīng)稱為輕核聚變反應(yīng)。在這過程中也會放出中子和大量能量。由于聚變反應(yīng)要在極高溫度下才能進(jìn)行，所以這種反應(yīng)又稱為“熱核反應(yīng)”。例如：氘和氚在極高的溫度下，聚合成氦核并放出中子和大量能量。熱核反應(yīng)放出的能量比重核裂變反應(yīng)放出的能量要大得多。

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