【汇旺担保】放射系

[拼音]:fangshexi

[英文]:radioactive series

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。

自然界存在三个天然放射系,其母核半衰期都很长,和地球年龄(约109年)相近或大于地球年龄,因而经过漫长的地质年代后还能储存下来。它们的成员大多具有α放射性,少数具有β-放射性,一般都伴随有γ辐射,但没有一个具有 β+放射性或轨道电子俘获的。每个放射系从母核开始,经过至少10次连续衰变,最后达到稳定的铅同位素。

钍系

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。

锕系

从225U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。

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──錼系。

錼系

该系母体通常是238Pu。把 238U放在反应堆中照射。连续俘获3箇中子,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,所以这个系称为錼系。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。

以上四个放射系的有关资料和衰变过程如图所示。

除了这四个放射系以外,核裂变碎片也往往形成递次衰变的放射系。例如,

由于可利用的裂变碎片都是人工产生的,所以裂变碎片放射系(也叫裂变碎片链)都属于人工放射系。

参考书目

卢希庭主编:《原子核物理》,原子能出版社,北京,1981。

P. Marmier, E. Sheldon, Physics of Nuclei and particles, Academic Press, New York and London, 1969.

E. Segrè, Nuclei and particles,2nd ed., W.A.Benjamin, Reading, Mass., 1977.

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