放射性核素衰变表
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常⽤放射性核素表常⽤放射性核素表原⼦序数及元素名称核素符号半衰期衰变类型括号内为每100次衰变中发⽣的次数主要带电粒⼦及其能量(MeV) 括号内为平均100次衰变中发射的次数主要γ线能量(MeV)括号内为平均100次衰变中发射的次数1 氢Hydtogn3H12.33 aβ—(100)β—:0.0186(100)6 碳Carbon ll C20.38 minβ+(>99),ECβ+:0.9608(>99)β+湮没辐射(>99)14C5730 aβ—(100)β—: 0.155(100)7 氮Nitrogen13N9.96 minβ+(100)β+:1.190(100)β+湮没辐射(100)8 氧oxygen15O122 sβ+(>99),ECβ+:1.723(>99)β+湮没辐射(>99)9 氟Fluorine18F109.8 minβ+(96.9),ECβ+:0.635(96.9)β+湮没辐射(96.9)11 钠Sotliun 22Na 2.602 aβ+(90.26),ECβ+:0.546(90.2)β+湮没辐射(90.26)1.275(99.94)1.369(100)2.754(100)24Na15.02 hβ—(100)β—:1.389(~100)12 镁Magnesium28Mg21.0 hβ—(100)β—:0.459(100)0.0306(95)0.942(36)1.342(54)15 磷Phosphorus 32P14.28 dβ—(100)β—:l.711(100)33P25.3 dβ—(100)β—:0.249(100)16 硫Sulfur35S87.4 dβ—(98.1)β—:0.167(100)少量β+湮没辐射及S-kX17 氯Chlorine 36Cl 3.00×10 5 aβ—(98.1)β—:0.709(98.1) 1.642(31.l)2.168(42)38Cl37.3 min EC,β+β—:l.11(31.3)β—(100) 4.913(57.6)19 钾Potassium 40K 1.28×109 aβ-(89.3),β—:1.325(89.3) 2.168(99.8)1.461(10.7)42K12.36 h EC,β+ 1.525(18.8)43K22.3 hβ—(100)β—:l.97(18.3)0.373(86)3.56(81.2)0.618(80)β—:0.825(87)20 钙Calcium 45Ca165 dβ—(100)β—:0.258(100)47Ca 1.536 dβ—(100)β—:0.684(83.9) 1.297(77)1.981(16.l)49Ca8.72 minβ—(100)β—:1.95(88) 3.084(92)23 钒Vanadium 48V15.98 dβ+(49.6)β+:0.698(49.6)β+湮没辐射(49.6)EC(50.4)0.984(100)1.312(97.5)Ti-kX0.0045(9.49)24 铬Chromium 51Cr20.70 d EC(100)Aug.e:0.0044(56.1),0.320(10.2)0.0049(12.4)V-kX0.0049(19.71)26铁iron (Ferrum)55Fe 2.7 a EC(100)Aug. e:0.0052(53.6) 0.0058(12.7)Mn-kX0.0059(25.7)59Fe44.6 dβ—(100)β—:0.269(47), 1.099(56.5)0.461(51) 1.292(43.2)27 钴 Cobalt 57Co27l d EC(100)Aug.e:0.0057(89.7)I.C.e.:0.0073(70.3)0.122(85.6)Fe-kX0.0064(46.5)58Co70.8 dβ+(15)EC(85)β+0.474(15)β+湮没辐射(15)0.8ll(99.4)Aug.e:0.0056(43.5),Fe kX0.0064(23.1)0.0063(10.6)60Co 5.27l aβ—(100)β—0.315(~99.7) 1.173(~100)1.332(~100)29 铜 Copper (Cuprum)64Cu12.70 hβ—(39.6)β+(19.3)β—:0.571(39.6)β+湮没辐射(19.3)Ni-kX0.0075(13.9)Ec(41.l)β+:0.657(19.3)67Cu61.9 hβ—(100)β—:0.395(45),0.434(35),0.577(20)0.0933(17)0.185(47)30 锌 Zinc65Zn244.1 dβ+(1.46)EC(98.54)β+:0.325(1.46)0.777(18.2)Aug.e:0.0071(41.0) 1.116(50.8)Cu-kX0.0080(33.2)69Zn m14.0 h IT(>99)0.0079(10.9)0.439(95)β—极少31 镓Gallium 67Ga78.8 h EC(100)Aug.e:0.0075(51.4)0.093(38)I C.e:0.0824(28.5)0.185(23.6)0.300(19)Zn-kX0.0086(49.4)34 硒Selenium 75Se118.5 d EC(100)Aug.e.:0.0091(33.9) 0.0104(9.9)0.136(54)0.265(58)0.280(24)As-kX0.0107(51.5)35 溴Bromine 77Br57.0 h EC(>99)β⼗β+0.336(<1=0.239(22.8)0.521(22.l)Se-kX82Br35.34 hβ⼀(100)β⼗0.444(98.3)0.619(43)0.777(83)1.044(27)1.317(27)36 氪Krypton85Kr10.7 aβ—(100)β—:0.672(99.57)很少85Kr m 4.48 hβ—(79)β—:0.84(78.8)0.151(78)IT(21)0.305(14)37 铷Rubidium 81Rb 4.58 hβ⼗(27) 1.05(20)β+湮没辐射(27)0.190(66) EC(73)0.446(19)86Rb18.8 dβ—(100) 1.774(91.2)Kr- kX87Rb 4.8×1010 aβ—(100)0.272(100) 1.077(8.8)38 锶Strontium85Sr64.8 d EC(100)Arg.e:0.115(21)0.514(<99)Rb kX 0.0133(50.1)87Sr m 2.80 h IT(99.7)IC.e.:0.372(14.7)0.388(82)EC89Sr50.5 dβ—(100) 1.488(~100)极少90Sr28.8 aβ—(100)0.546(100)39 钇 Yttrium 87Y80.3 h EC(99.8)很少0.485(92)β+Sr kX 0.0141(59.8)90Y64.1 hβ—(100)β—:2.288(100)少91Y58.5 dβ—(100)β—1.545(99.7)少42 钼Molybdenum 99Mo66.02 hβ—(100)β—:0.450(14),0.739(12.6)1.214(84)43 锝Technetium99Tc 2.14×105 aβ—(100)β—:0.292(~100)极少0.141(89) 99Tc m 6.02 h IT(>99)49 铟Indium111In 2.83 d EC(100)Aug.e:0.0192(11)0.171(87.6)IC.e.:0.145(9.1)0.245(94.2)Cd- kX 0.0230(23.9)0.0232(45.0) 111In m 1.7 h IT(100)IC.e.:0.364(28)0.393(64)50 锡Tin (Stannum)113Sn115.1 d EC(100)Aug.e:0.021(13.5)0.255(2.1)In- kX 0.024(80.1)52 碲Tellurium 132Te78 hβ—(100)β—:0.215(100)0.228(88)IC.e.:0.127(11.6)I- kX 0.028(53.7)53 碘 Iodine 123I130 h EC(100)Aug.e:0.0227(8.8)0.159(83)IC.e.:0.127(11.6)Te kX 0.027(70.9)1.69(11)125I60.2dβ—(100)Aug.e:0.0227(13.7)0.355(6.7)IC.e.:0.037(11.6)Te kX 0.027(119)0.031(26130I12.36 hβ—(100)β—:0.62(52)0.536(99)1.04(48)0.669(96)53 碘 Iodine 130I12.36 hβ—(100) 1.04(48)0.669(96)0.739(82) 131I8.04 dβ—(100)β—:0.336(13)0.364(81)0.607(86)0.637(7.2) 132I 2.28 hβ—(100)Sβ—:0.74(12.8)0.668(98.7)1.19(18.1)0.773(76.2)1.47(12.0)0.995(18.1)1.62(12.7)2.14(16.4)54 氙Xenon 133Xe 5.25 dβ—(100)β—:0.346(99.1)0.081(36.1)IC.e.:0.045(52.7)Cs- kX 0.031(38.5)55 铯Cesium 129Cs32 h EC(100)0.375(48)0.416(25) 131Cs9.688 d EC(100)Xe- kX 0.030(74) 137Cs30.17 aβ—(100)β—:0.512(94)0.662(85)56 钡 Barium133Ba10.7 a EC(100)Arg.e:0.045(46)0.081(34)0.356(62)Cs-kX0.031(100)0.035(23) 133Ba m1.62 d IT(>99)0.276(17.5) 137Ba m2.552 min IT(100)0.662(89.9)70 镱Ytterbium 169Yb32.0 d EC(100)IC.e.:0.0061(71.2)0.0631(73.8)0.0504(35.2)0.177(21.7)0.198(36)Tm-kX0.050(146.3),0.058(38.3)71 镥Lutetium 177Lu 6.71 dβ—(100)β—:0.497(90)0.208(11.0)0.113(3.8)76 锇Osmium 185Os93.6 d EC(100)0.646(81)Re-kX0.061(19.3) 191Os15.4 dβ—(100)0.143(100)0.061(33.4)79 ⾦Gold (Aurum)195Au m30.6 s IT(100)0.262(67)Re- kX 0.070(22) 198Au 2.696 dβ—(100)β—:0.961(98.6)0.412(95.5)80 汞Mercury 195Hg m41 h EC(49)0.560(8.6)T(51)Au kX0.070Hg-kX0.071 197Hg64.1 h EC(100)0.077(19.1)Au- kX 0.070(71.8) 197Hg m23.8 h IT(93)IC.e.:0.082(24.9)52. 134(34.3)EC0.119(41.0)203Hg46.8 dβ—(100)β—:0.212(100)0.279(81.5)IC.e.:0.194(13.3)81 铊Thallium 201Th74 h EC(100)52. 167(9)Hg kX0.071(65)52. 铅Lead (Plumbum)203Pb52.0 h EC(100)0.279(81)T1-kX0.073 210Pb22.3 aβ—(~100)0.0165(80)0.0465(4)α(极少)0.0630(20)85 砹Astatine 211At7.21 h EC(58.1)α5.866(~41)0.245(12)α(41.9)Po-kX0.07986 氡Radon222Rn 3.8235 dα(100)α5.49(~100)极少88 镭Radium226Ra1600 aα(100)α4.785(94.5)0.186(3.3)90 钍Thorium 228Th 1.9131 aα(100)α:5.341(26.7)0.084(1.2)α:5.432(72.7)94 钚Plutonium 238Pu87.74 aα(100)α:5.457(28.3)u-kX0.0135(5.1)α:5.499(71.6)0.0175(7.4)IC.e.:0.022(20.7)95 镅Americium 241Am(100)α:5.443(12.8)0.060(35.7):5.486(85.2)98 锎Californium 252Cf 2.64 a(⾃发型变半α(100)⾃发裂变(3.1):6.076(15.3)Californium 252Cf(⾃发型变半衰期 85.5 a)α(100)⾃发裂变(3.1) 6.118(81.4)中⼦产额2.32×1012/g/s极少Bruce Lone 整理于2015-10-13。
放射卫生学1衰变:原子核自发地放出粒子而转变成为另一种原子核的过程称为衰变2放射性核素衰变主要类型 :主要是α衰变、β衰变和γ衰变1)α衰变:原子核自发地放出α粒子而变为另一种原子核的过程称为α衰变放射性核素在发生α衰变后,它的质量数减少4,原子序数减少22)β衰变:β衰变有3种类型,即β-衰变,β+ 衰变,和电子俘获①β-衰变:母核中过多的中子,衰变后,中子变质子②β+ 衰变粒子是原子核内中子相对缺少时,一个质子转变为一个中子,同时从核内释放出的正电子③电子俘获:是原子核从核外俘获一个轨道电子,使核内电子俘获是原子核从核外俘获一个轨道电子,使核内一个质子转变为一个中子的衰变过程。
特征X射线:母核如果发生了K俘获,则K壳层少了一个电子,出现一个空位。
这时处于能态较高的电子就会跃迁到K壳层填补这个空位,多余的能量则以特征X射线形式放出。
3)γ辐射:有些核素在进行α,β-衰变,β+ 衰变或EC等衰变时,产生的子核可能暂时处于激发核能级,之后很快过渡到能量较低的激发态或基态,在这个过渡过程中,多余的能量就以光子,即γ射线的形式发射出来,这种伴有γ射线的核能级跃迁称为γ跃迁,即为γ辐射。
3γ射线和X 射线的联系与区别它们都是一定能量范围的电离辐射,它们的主要区别是来源不同。
特征X 射线来源于核外电子的跃迁,一般能量较低,而γ射线来源于原子核本身高激发态向基态跃迁,一般能量较高。
4放射性核素的衰变规律:指数衰减规律,即:其中λ表示一个放射性核素在单位时间内衰变掉的概率,称为衰变常数5放射性活度A= λN 单位时间内原子核发生衰变的次数 由A=A 0 e -λt 原子核的放射性活度随时间按指数规律减少。
放射性活度法定单位:贝克勒尔(Bq ) 1Ci(居里)= 3.7×1010Bq 6带电粒子与物质的相互作用电离与激发 :当具有一定动能的带电粒子与原子的轨道电子发生库伦作用时,把本身的部分能量传递给轨道电子。
放射性核素半衰期
放射性元素的原子核衰变至原来数量的一半时所需要的时间,叫半衰期。
放射性元素的半衰期长短差别很大,短的远小于一秒,长的可达数十万年。
原子核的衰变规律如下:
N=No×(1/2)(t/T)
其中:No是指初始时刻(t=0)时的原子核数t为衰变时间T为半衰期
N是衰变后留下的原子核数。
在物理学上,一个放射性同位素的半衰期是指一个样本内,其放射性原子衰变至原来数量的一半所需的时间。
半衰期越短,代表其原子越不稳定,每颗原子发生衰变的机会率也越高。
由于一个原子的衰变是自然地发生,即不能预知何时会发生,因此会以机会率来表示。
每颗原子衰变的机率大致相同,做实验的时候,会使用千千万万的原子。
从统计意义上讲,半衰期是指一个时间段T,在T这段时间内,一种元素的一种不稳定同位素原子发生衰变的概率为50%。
“50%的概率”是一个统计概念,仅对大量重复事件有意义。
当原子数量“巨大”时,在T时间内,将会有50%的原子发生衰变,从数量上讲就是有“一半的原子”发生衰变。
在下一个T时间内,剩下未衰变的原子又会有50%发生衰变,以此类推。
但当原子的个数不再“巨大”时,例如只剩下20个原子还未衰变时,那么“50%的概率”将不再
有意义,这时,经过T时间后,发生衰变的原子个数不一定是10个(20×50%)。
放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身决定的,与外界的物理和化学状态无关。
常用放射性核素半衰期表。
1.放射性核素衰变表3H 35S 32P 125I 131I时间(年) 剩余活性(%)时间(年)剩余活性(%)时间(年)剩余活性(%)时间(年)剩余活性(%)时间(年)剩余活性(%)1 94.52 98.4 1 95.34 95.5 0.2 98.32 89.3 5 96.1 2 90.8 8 91.2 0.4 96.63 84.4 10 92.3 3 86.5 12 87.1 0.6 95.04 79.8 15 88.7 4 82.5 16 83.1 1.0 91.85 75.4 20 85.3 5 78.5 20 79.4 1.6 87.26 71.3 25 82.0 6 74.8 24 75.8 2.3 81.27 67.4 31 78.1 7 71.2 28 72.4 3.1 76.78 63.7 37 74.5 8 67.8 32 69.1 4.0 71.09 60.2 43 71.0 9 64.7 36 66.0 5.0 65.210 56.9 50 67.0 10 61.2 40 63.0 6.1 59.311 53.8 57 63.6 11 58.7 44 60.2 7.3 53.412 50.9 65 59.6 12 55.9 48 57.4 8.1 50.0 12.3 50.0 73 56.0 13 53.2 52 54.881 52.5 14 50.7 56 52.487.1 50.0 14.3 50.0 60 50.02.放射性测定单位单位定义换算吸收放射线剂量(拉得rad)100尔格/克(电离辐射传给单位质量物质的能量)0.87rad=1r伦琴(r)使1克空气产生1.6×1012离子对的X或γ-射线的照射剂量r/0.87=1rad居里(Ci)每秒放射性衰变3.7×1010个原子的量1Ci=103mCi=106μCi毫居(mCi)千分之一居里1mCi=10-3Ci=103μCi微居(μCi)百万分之一居里(每分钟衰变2.2×106次)1μCi=10-6Ci=10-3M Ci伯克莱尔(Bq)每秒衰变1个原子的量1Bq=3.7×10-10Ci 千伯克莱尔(kBq)1kBq=103Bq百万伯克莱尔(MBq)1MBq=106Bq兆伯克莱尔(GBq)1GBq=109Bq每分钟衰变数(dpm)每分钟衰变的原子数 2.2×106dpm=1μCi每分钟计数(cpm)测量仪测出每分钟β粒子数Cpm=dpm×计数器效率十一、原子量符号原子序数原子量锕(actinium)Ac 89 227.02铝(aluminium)Al 13 26.98镅(americium)Am 95 (243)锑(antimony)Sb 51 121.75氩(argon)Ar 18 39.94砷(arsenic)As 33 74.92砹(astatine)At 85 (210)钡(barium)Ba 56 137.33锫(berkelium)Bk 97 (247)铍(beryllium)Be 4 9.01铋(bismuth)Bi 83 208.98硼(boron) B 5 10.81溴(bromine)Br 35 79.90镉(cadmium)Cd 48 112.41钙(calcium)Ca 20 40.08锎Cf 98 (251) (californium)碳(carbon) C 6 12.01铈(cerium)Ce 58 140.12铯(cesium)Cs 55 132.90氯(chlorine)Cl 17 35.45铬(chromium)Cr 24 51.99钴(cobalt)Co 27 58.93铜(copper)Cu 29 63.54锔(curium)Cm 96 (247)镝(dysprosium) Dy 66 162.50锿Es 99 (252) (einsteinium)铒(erbium)Er 68 167.26铕(euroqium)Eu 63 151.96镄(fermium)Fm 100 (257)氟(fluorine) F 9 18.99钫(francium)Fr 87 (223)钆(gadolinium) Gd 64 157.52镓(galium)Ga 31 69.72锗(germanium)Ge 32 72.59金(gold)Au 79 196.96铪(hafnium)Hf 72 178.49氦(helium)He 2 4.00钬(holmium)Ho 67 164.93氢(hydrogen)H 1 1.00铟(indium)In 49 114.82碘(iodine)I 53 126.90铱(iridium)Ir 77 192.22铁(iron)Fe 26 55.84氪(krypton)Kr 36 83.80镧(lanthanum)La 57 139.90铹(Lawrencium) Lr 103 (260)铅(lead)Pb 82 207.2锂(lithium)Li 3 6.94镥(lutetium)Lu 71 174.96镁(Magnesium)Mg 12 24.30锰(manganse)Mn 25 54.93钔Md 101 (258) (mendelevium)汞(molybdenum) Hg 80 200.59钼(molybdenum) Mo 42 95.94钕(neodymium)Nd 60 144.24氖(neon)Ne 10 20.17镎(neptunium)Np 93 237.04镍(nickel)Ni 28 58.69铌(niobium)Nb 41 92.00氮(nitrogen)N 7 14.00锘(nobelium)No 102 (259)锇(osmium)Os 76 190.2氧(oxygen)O 8 15.99钯(palladium)Pd 46 106.42磷(phosphorus) P 15 30.94铂(platium)Pt 78 195.08钚(piutonium)Pu 94 (244)钋(polonium)Po 84 (209)钾(potassium)K 19 39.09镨Pr 59 140.90 (praseodymium)钜(promethium) Pm 61 (145)镤Pa 91 231.03 (protactinium)镭(radium)Ra 88 226.02氡(radon)Rn 86 (222)铼(rhenium)Re 75 186.20铑(rhodium)Rh 45 102.90铷(rubidium)Rb 37 85.46钌(ruthenium)Ru 44 101.07钐(samarium)Sm 62 150.36钪(scandium)Sc 21 44.95硒(sillicon)Se 34 78.96硅(sillicon)Si 14 28.08银(sliver)Ag 47 107.86钠(sodium)Na 11 22.98锶(strontium)Sr 38 87.62硫(sulfur)S 16 32.06钽(tantalum)Ta 73 180.94锝(technetium) Tc 43 (98)碲(tellurium)Te 52 127.60铽(terbium)Tb 65 158.92铊(thallium)Tl 81 204.38钍(thorium)Th 90 232.03锡(tin)Sn 50 118.69铥(thulium)Tm 69 168.93钛(titanium)Ti 22 47.88钨(tungsten)W 74 183.85 unhilhexium (Unh) 106 (263) unnilpentium (Unp) 105 (262) unnilquadium (Unq) 104 (261) unnilseptium (Uns) 107 (262)铀(uranium)U 92 238.02钒(vanadium)V 23 50.94氙(xenon)Xe 54 131.29镒(ytterbium)Yb 70 173.04钇(yttrium)Y 39 88.90锌(zinc)Zn 30 65.38锆(zirconium)Zn 40 91.22 圆括号中的数字是该元素最稳定的同位素的质量数。