Z=40-43同位素链上原子核β-衰变寿命的研究

原子核β衰变寿命经验公式
夏金戈;李伟峰;方基宇;牛中明
【期刊名称】《物理学报》
【年(卷),期】2024(73)6
【摘要】基于β衰变的费米理论,提出一个计算原子核β衰变寿命且不含自由参数的经验公式.通过引入奇偶效应、壳效应以及同位旋依赖,新提出的经验公式显著改进了对原子核β衰变寿命的预言精度.对于寿命小于1 s的原子核,新经验公式的预言结果与实验寿命常用对数的均方根偏差降至0.220,这比不含自由参数的经验公式提高约54%,甚至优于目前已有的其他经验公式和微观的准粒子无规相位近似方法.在未知核区,新经验公式预言的轻核区原子核的β衰变寿命一般短于各微观模型的预言结果,而其预言的重核区原子核的β衰变寿命与各微观模型预言结果基本一致.进一步采用新经验公式预言了核素图上丰中子原子核的β衰变寿命,为r-过程的模拟提供了寿命输入.
【总页数】8页(P176-183)
【作者】夏金戈;李伟峰;方基宇;牛中明
【作者单位】安徽大学物理与光电工程学院;安徽理工大学力学与光电物理学院【正文语种】中文
【中图分类】O57
【相关文献】
1.原子核衰变与原子核反应的统一
2.超重核区原子核的α衰变寿命的研究
3.Z=40～43同位素链上原子核β-衰变寿命的研究
4.超铀元素原子核β^-衰变寿命的系统研究
5.利用宏观-微观模型研究超重核区原子核的α衰变能和衰变寿命
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唯一编码,从编码中可以了解到放射源的生产厂家(或国家)㊁放射源中的放射性核素㊁出厂日期和放射源类别等信息㊂放射性核素㊀㊀放射性核素(radionuclide):通过各种途径自发发生核衰变的不稳定核素㊂辐射是放射性核素所具有的特性,每一个放射性核素都具有自己的核衰变特征㊂元素周期表中每个核素可以有多个同位素㊂有的仅有一个或多个稳定同位素,其他均为不稳定放射性同位素;有的元素如锝㊁钷㊁钚㊁砹等均无稳定同位素㊂可以通过用专门仪器探测放射性射线特征谱来识别每种放射性核素的存在以及数量㊂美国1996年出版的同位数表中收录了111种元素的近2200种放射性核素㊂放射性核素又分为天然放射性核素(natural radionu-clide)和人工放射性核素(artificial radionuclide)㊂天然放射性核素是自然界中原本就存在的放射性核素,包括原生放射性核素和宇生放射性核素㊂原生放射性核素是从地球形成开始一直存在于地壳中的放射性核素㊂以铀-238为首的铀系㊁以铀-235为首的锕系和以钍-232为首的钍系衰变链以及钾-40是主要的原生放射性核素,这些核素都是长寿命放射性核素㊂宇生放射性核素是宇宙射线与地球上的物质相互作用产生的,如氚㊁铍-7㊁碳-14和钠-22等㊂人工放射性核素是指稳定的核素经过各种入射粒子的辐照(如中子辐照㊁带电粒子辐照等)而产生的放射性核素㊂至今发现的2000多种放射性核素,绝大多数是人工放射性核素㊂随着人类对能源的需要增加,核能的规模也将会发展,更多核电厂的运行会积累更多的乏燃料和核废物,而工业和医用放射性同位素的种类和规模也日益扩大,因此,人工放射性核素的产量将会越来越多㊂对于放射性核素,尤其是长寿命放射性核素的安全使用和处理处置,尽可能降低其对于环境和人类的负面影响,已是当前国际上一个共同关心的重要问题㊂放射性同位素㊀㊀放射性同位素(radioisotopes):放射性同位素是指质子数相同㊁中子数不同的放射性核素㊂1910年英国化学家索迪提出了同位素假说,即存在不同原子质量和放射性,但其它物理化学性质完全相同的核素,这些核素处在周期表的同一位置,因而命名为同位素㊂1912年英国物理学家汤姆逊利用磁场作用制成了一种磁分离器(质谱仪的前身),用氖气进行实验时发现了原子质量为20和22的氖,这是第一次发现稳定同位素,即无放射性的同位素㊂自然界中的所有元素都由两种或两种以上同位素组成㊂自然界存在的同位素大部分是稳定同位素,而人工产生的同位素基本上是放射性同位素㊂放射性同位素的原子核是不稳定的,会自发地转变成另一种原子核或另一种状态并伴随一些粒子或碎片的发射,这就是核衰变㊂放射性同位素进行核衰变时有多种形式,如α衰变㊁β衰变㊁γ衰变,还有自发裂变及发射中子㊁质子的蜕变过程㊂放射性同位素衰变的快慢,通常用半衰期来表示;半衰期(T1/2)即一定数量放射性同位素原子数目减少到其初始值一半时所需要的时间;半衰期越长,说明衰变得越慢,半衰期越短,说明衰变得越快;半衰期是放射性同位素的特征常数,不同的放射性同位素有不同的半衰期;实验发现,用加压㊁加热㊁加电磁场㊁机械运动等物理化学手段不能改变放射性同位素的半衰期㊂衰变是一个统计的过程,对于单个原子核的衰变,只能说它具有一定的衰变概率,而不能确切地确定它何时发生衰变㊂放射性同位素技术是以核物理㊁放射化学和 44辐射防护通讯㊀2023年12月第43卷第6期相关学科为理论基础,研究放射性同位素及其制品特性㊁制备㊁鉴定和应用的一门综合性高技术,包括制备技术和应用技术㊂制备技术指利用反应堆和加速器等手段,专门为获取放射性同位素及其制品的各种技术;应用技术指运用放射性同位素及其制品以取得实际应用的各种技术,包含信息获取技术㊁辐射效应应用技术㊁衰变能利用技术㊂因此放射性同位素领域包括放射性同位素制备㊁放射源制备㊁放射性药物制备㊁标记化合物及放射免疫试剂等分支学科㊂自从放射性同位素发现以来,它的生产和应用一直得到了科学家的重视㊂至今为止,除了发现的天然放射性同位素外,还利用反应堆和加速器人工制造出2200多种放射性同位素㊂放射性同位素在医学上的应用已有近一个世纪,主要用于疾病的诊断㊁治疗和放射免疫分析等,包括了99m Tc㊁131I㊁18F和192Ir等多种放射性核素;工业方面使用的有241Am/Be测井中子源㊁137Csγ源㊁85Kr测厚仪等;农业领域采用60Co开展辐照育种及食品保鲜和灭菌;在一些特殊领域放射性同位素也发挥着不可替代的作用,如美国的深空探测器上携带的放射性同位素电池,其中主要的原料就是钚-238放射性同位素;在分析方法和研究方法中,放射性同位素示踪等已经得到广泛应用㊂放射性同位素技术的发展趋势是:放射性同位素制备向获得高活度㊁高纯度㊁高浓度的放射性同位素发展;放射源制备向高均匀性的大尺度放射源和微型放射源发展;放射性药物制备向靶向性好的高比活度放射性药物发展;标记化合物向高比活度定位标记产物发展㊂放射性半衰期㊀㊀放射性半衰期是放射性核素的原子核经过衰变使本身的数目变为原先的一半所需要的时间,通常用符号T1/2表示㊂不同放射性核素的半衰期差异很大,短的只有10~22s,长的可达几十亿年㊂例如铀-238的半衰期约为45亿年,铀-235的半衰期为7亿年;氚的半衰期为12.33a;碳-14的半衰期为5730a;钴-60的半衰期为1925d;钼-99的半衰期仅为65.94h㊂半衰期越短,代表其原子核越不稳定㊂每种放射性核素的半衰期是核素自身的特征㊂用探测仪器来测量各种放射性核素的半衰期,常作为识别核素的判据之一㊂放射性核素的衰变过程是一个统计过程㊂描写衰变概率的另一个参数是衰变常数λ㊂假定某种放射性核素原有N0个,那么单位时间发生衰变的核数目为d N=-λN d t㊂核数目随时间的变化为N(t)=N0e-λt㊂半衰期与衰变常数的关系式为T1/2=0.693/λ㊂短半衰期的放射性物质搁置一定时间后,其放射性活度会降到很低,不会对环境产生影响;但对于长半衰期的放射性核素,有限的时间对其放射性活度的减少几乎不起作用㊂因此,核工业及核技术应用尤其要重视对长放射性半衰期核素的使用㊁运输和储存,以防止其对环境的辐射影响㊂54辐射防护术语介绍。

超重Z=113-116元素β-衰变寿命的计算研究李应发;陈泽;谢娟;支启军【摘要】超重元素结构和性质的研究对于超重核实验的合成具有重要的意义,而超重核素β-衰变寿命是了解超重核素结构的重要性质之一.利用我们提出的远离β稳定线原子核β-衰变寿命的指数规律理论计算公式,对超重区原子核Z=113-116同位素链上β-衰变寿命进行了系统的理论计算和讨论.计算结果与当前普遍采用的宏观-微观模型结果进行了比较,结果表明:该指数计算公式对超重附近原子核寿命的计算结果与宏观-微观模型的结果符合较好.%Studies of nuclear structure of superheavy nuclei is of great importance in synthesizing of new superheavy elements.The decay lives is one of the important properties for the understanding of superheavy structure.In this paper,we put forward the exponentially decay formula for the half lives of nuclei far from ing this formula,the decay half lives of nuclei in the Z =113-116 isotopes are systematically calculated and discussed.It is shown that the calculated results are in good agreement with theoretical results from macroscopic-microscopic calculations.【期刊名称】《贵州师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(031)003【总页数】4页(P68-71)【关键词】超重核;β-衰变寿命;指数规律【作者】李应发;陈泽;谢娟;支启军【作者单位】贵州师范大学物理与电子科学学院,贵州贵阳550001;贵州师范大学物理与电子科学学院,贵州贵阳550001;贵州师范大学物理与电子科学学院,贵州贵阳550001;贵州师范大学物理与电子科学学院,贵州贵阳550001【正文语种】中文【中图分类】O562.1随着社会科学技术的发展，除了在自然界中能找到的最重92号元素U［1］之外，其后的元素都是通过实验合成的，我们常称为超重元素［2］。

核素的衰变规律与应用研究在我们生活的这个世界里，核素的衰变是一种普遍存在且极为重要的自然现象。

它不仅是原子核内部结构和性质的体现，还在许多领域有着广泛而重要的应用。

首先，让我们来了解一下什么是核素的衰变。

简单来说，核素衰变就是原子核自发地发生变化，释放出某种粒子或射线，从而转变为另一种核素的过程。

这种变化是由于原子核内部的不稳定所导致的。

就好像一个不太稳定的结构，会自然而然地朝着更稳定的状态转变。

核素衰变主要有三种类型：α衰变、β衰变和γ衰变。

α衰变是指原子核放出一个α粒子（即氦核），从而使原子核的质量数减少 4，原子序数减少 2。

β衰变则分为β⁻衰变和β⁺衰变，β⁻衰变时原子核放出一个电子和一个反中微子，原子序数增加 1；β⁺衰变时原子核放出一个正电子和一个中微子，原子序数减少 1。

γ衰变通常是在α衰变或β衰变之后发生，原子核从激发态跃迁到较低能态时放出γ射线，不改变原子核的质子数和质量数。

核素的衰变遵循着一定的规律。

其中最重要的规律就是衰变常数和半衰期。

衰变常数表示单位时间内原子核发生衰变的概率，而半衰期则是指放射性核素衰变一半所需要的时间。

不同的核素具有不同的半衰期，有的短至几微秒，有的则长达数十亿年。

比如说，碳-14 是一种常用于考古和地质年代测定的放射性核素，它的半衰期约为 5730 年。

通过测量样品中碳-14 与碳-12 的比例，科学家们就可以推算出样品的年代。

再比如，铀-238 的半衰期长达 45 亿年，它在地球上的存在对于研究地球的年龄和演化具有重要意义。

核素衰变的规律在医学领域有着重要的应用。

放射性同位素在医学诊断和治疗中发挥着关键作用。

在诊断方面，例如利用碘-131 进行甲状腺功能的检查。

甲状腺会摄取碘，如果甲状腺功能异常，对碘-131的摄取就会出现异常，通过检测碘-131 在甲状腺中的分布情况，医生就可以判断甲状腺的功能状态。

在治疗方面，放射性同位素更是大显身手。

例如，钴-60 常用于肿瘤的放射治疗。

原子核衰变机制的研究与应用概述原子核衰变是指原子核中的粒子数目减少的过程，其中包括α衰变、β衰变和γ衰变。

这些衰变过程是自然界中发生的基本现象，对于了解物质的性质、核能的释放以及医学应用等领域具有重要意义。

通过对原子核衰变机制的研究，科学家在原子核物理学、核能研究以及放射治疗等方面取得了重要进展，并应用于核医学、核电站建设以及核武器控制等领域。

1. α衰变机制的研究与应用α衰变是指原子核中放出一个α粒子的过程，α粒子由两个质子和两个中子组成。

早在20世纪初，卢瑟福和查德威克等物理学家就通过实验证实了α衰变的现象。

随后，通过对α衰变速率的测量以及研究α衰变产物的性质，科学家们揭示了α衰变的机制。

α衰变是由于原子核中的α粒子发生隧穿效应穿越势垒而脱离原子核。

这种衰变过程在原子核物理学中的研究中起着重要作用。

例子包括较轻的放射性同位素238U衰变为234Th，以及核物质中的快裂变等。

应用方面，α放射性同位素可用于医学诊断和治疗。

例如，铯-131可以用于治疗甲状腺癌，镭-223可用于治疗骨转移性前列腺癌。

此外，α衰变也应用于核能产业，例如利用钚-239进行核裂变反应。

2. β衰变机制的研究与应用β衰变是指原子核中一个中子或一个质子转变为一个电子或一个正电子的过程。

早在20世纪初，贝克勒尔、居里夫妇等科学家就发现了β衰变现象。

经过长时间的研究，科学家们逐渐揭示了β衰变的机制。

β衰变包括β-衰变和β+衰变两种形式。

β-衰变是指一个中子转变为一个质子，同时放出一个电子和一个反中微子；β+衰变是指一个质子转变为一个中子，同时放出一个正电子和一个中微子。

这些衰变过程中，中微子是与电子或正电子共同产生、以固定动量带走能量，一般无法探测到。

β衰变的研究对于理解核物理反应以及星体物理学具有重要意义。

例如，科学家们利用β衰变来研究原子核结构、核聚变、超新星爆发等。

在应用方面，β放射性同位素广泛应用于医学影像学、治疗和工业领域。

原子核物理学中的核衰变与核衰变链研究近一个世纪以来，原子核物理学一直是物理学领域最重要的研究分支之一。

在原子核物理学中，核衰变与核衰变链研究是一项关键的研究内容。

核衰变指的是一个原子核自发地转变为另一种核的过程，而核衰变链则是多个核衰变反应连续发生的结果。

核衰变是一种自发的过程，不受任何外界因素的影响。

在自然界中，各种放射性核素通过核衰变自发地转变为稳定核素。

核衰变是一种核内部结构的重排和能量释放的过程，包括放射性衰变和非放射性衰变两种形式。

放射性衰变是指放射性核素自发地放出粒子或电磁辐射的过程。

这包括α衰变、β衰变和伽玛衰变等方式。

α衰变是指原子核放出两个中子和两个质子组成的α粒子的过程。

β衰变分为正电子β衰变和电子β衰变，分别是指原子核放出正电子和负电子的过程。

伽玛衰变则是指原子核处于激发态时发出γ射线的过程。

非放射性衰变是指核素在没有放射出粒子或电磁辐射的情况下发生核转变的过程。

这种非放射性衰变常见于轻核的高激发态，以及重核的立即激发态。

非放射性衰变以快速或超快速的时间尺度发生，通过散裂或蒸发发射带走核能。

非放射性衰变是研究核衰变链的关键环节之一。

核衰变链是多个核衰变反应连续发生的结果。

在自然界中，许多放射性核素会经过一系列的核衰变，形成不同的核素。

例如，铀-238衰变链是一条包含多个放射性核素的链，其中最终产物是稳定的铅-206。

核衰变链的研究可以帮助我们了解不同核素的来源和演化过程，对于研究星体物理学、地质学、天文学等领域有着重要的意义。

核衰变链的研究不仅可以用于对自然界核素演变的理解，也有广泛的实际应用。

例如，核衰变链的研究对核能源的开发和利用具有重要指导意义。

在核能产业中，通过研究核衰变链可以推测核燃料的寿命和剩余储量，为核燃料的管理和储存提供科学依据。

此外，核衰变链的研究还可以用于辐射探测和治疗、地质年代学、环境监测等领域。

总之，核衰变与核衰变链研究是原子核物理学的重要研究内容。

第一章物质的结构1-1 在自然界中氢有三种同位素，氧也有三种同位素，问：总共有种含不同核素的水分子？由于3H太少，可以忽略不计，问：不计3H时天然水中共有多少种同位素异构水分子？1-2 天然氟是单核素（19F）元素，而天然碳有两种稳定同位素（12C和13C），在质谱仪中，每一质量数的微粒出现一个峰，氢预言在质谱仪中能出现几个相应于CF4+的峰？1-3 用质谱仪测得溴得两种天然同位素的相对原子质量和同位素丰度分别为79Br 789183占50。

54%，81Br 80。

9163占49。

46%，求溴的相对原子质量（原子量）。

1-4 铊的天然同位素203Tl和205Tl的核素质量分别为202。

97u和204。

97u，已知铊的相对原子质量（原子量）为204。

39，求铊的同位素丰度。

1-5 等质量的银制成氯化银和碘化银，测得质量比m（AgCl）：m（AgBr）=1。

63810：1，又测得银和氯得相对原子质量（原子量）分别为107。

868和35。

453，求碘得相对原子质量（原子量）。

1-6 表1-1中贝采里乌斯1826年测得的铂原子量与现代测定的铂的相对原子质量（原子量）相比，有多大差别？1-7 设全球有50亿人，设每人每秒数2个金原子，需要多少年全球的人才能数完1mol金原子（1年按365天计）？1-8 试讨论，为什么有的元素的相对质量（原子量）的有效数字的位数多达9位，而有的元素的相对原子质量（原子量）的有效数字却少至3～4位？1-9 太阳系，例如地球，存在周期表所有稳定元素，而太阳却只开始发生氢燃烧，该核反应的产物只有氢，应怎样理解这个事实？1-10 中国古代哲学家认为，宇宙万物起源于一种叫“元气”的物质，“元气生阴阳，阴阳生万物”，请对比元素诞生说与这种古代哲学。

1-11 “金木水火土”是中国古代的元素论，至今仍有许多人对它们的“相生相克”深信不疑。

与化学元素论相比，它出发点最致命的错误是什么？1-12 请用计算机编一个小程序，按1.3式计算氢光谱各谱系的谱线的波长（本练习为开放式习题，并不需要所有学生都会做）。

第五章放射性核素显像习题（一）单项选择题1．放射性核素显像常用的半衰期是A．6.06小时 B．3小时 C．12小时 D．2.7天 E．8.1天2．核技术是研究A．核技术在医学中的应用及其理论 B．核技术的应用范畴 C．核技术的发展史D．核技术的发展前景E．以上都是3．目前核医学常用的治疗方法是A．内照射治疗B．敷帖治疗 C．外照射治疗 D．深部X线 E．加速器4．1896年法国的贝克勒尔发现了哪种元素的放射性，第一次认识到放射现象A．镭B．铀 C．钴D．锶E．钙5．居里夫妇发现的具有放射性的物质是A．镭B．铀 C．钴D．锶E．钙6．测定全身血容量采用的示踪技术为A．动态平衡法B．物质转换法 C．外照射法D．直接排泄法E．核素稀释法 F．以上都不是7．下面关于放射性显像的叙述不正确的是A．药物能自发地发射出射线 B．放射性药物可引入体内 C．药物可被组织器官吸收 D．药物能参与体内代谢过程E．射线可全部被仪器测量8．带电粒子靠近原子核时，因库仑电场的作用而改变运动方向与能量，若仅改变方向而不改变能量则称为A．韧致辐射 B．湮没辐射C．弹性散射D．电离辐射E．内转换 F．以上都不是9．湮没辐射见于下列哪种射线与物质的作用A．射线 B．正射线 C．射线 D．负射线 E．内转换 F．标志X射线10．核医学治疗中，主要通过探测体内的哪种射线，获得断层图像A．射线B．正射线 C．射线D．负射线 E．内转换放出光子 F．标志X射线11．在元素周期表中，位置相同，原子序数相同而中子数不同的是A．核素B．同位素 c．核子D．光子E．同质异能素F．放射性核素12．质子数相同，并且中子数也相同，因而质量数相同，并处于同一能量状态的原子，称为A．核素B．同位素C．核子D．原子核E．同质异能素F．放射性核素13．质子和中子统称为A．核素B．同位素 C．核子D．原子核 E．同质异能素 F．放射性核素14．下列哪种为同位素A．和 B．和 C．和 D．和 E．和 F．以上都不是15．放射性核素示踪技术所采用的示踪剂是A．蛋白质B．化合物 C．多肽 D．糖 E．放射性核素或由其标记的化合物 F．以上都不对16．在ECT的显像中，最常用最理想的核素是A． B． C． D． E． F．17．PET显像使用的射线及其能量是A．511KeV的X射线 B．511KeV的射线 C．511KeV的单光子 D．511KeV的一对光子E．140KeV的双光子18．当SPECT显像时，若射线的能量过高，则图像的分辨率会A．无影响B．增高C．降低D．增高或降低E．以上都不对19．当SPECT显像时，若射线的能量过高，则图像的灵敏度会．A．无影响B．增高C．降低D．增高或降低E．以上都不对20．PET显像的空间分辨率明显优于ECT，一般可达到A．0.1~0.5 mm B．1~2 mm增高C．0.1-0.2 mm D．3~4 mm增高或降低E．4-5 mm21．SPECT断层显像时，为了获得高质量的图像，下列哪项正确A．尽量大的探头旋转半径B．尽量多的探头采集帧数C．尽量减少采集矩阵D．尽量缩短采集时间 E．尽量大的药物剂量F．以上都不对22．放射性样品计数统计误差的原因是A．仪器质量不稳定 B．环境温度的改变 C．放射性核衰变数目的统计涨落 D．操作者个人误差 E．药物剂量过大F．以上都不对23．核素成像与CT、超声和MR的主要区别是A．CT和超声提供的是解剖学和结构变化的资料B．核素成像一般是提供功能变化的资料C．近年来螺旋CT动态扫描和动态MR可以反映不同病变造影剂增强 D．CT提供功能显像E．ABC说法正确24．放射性核素衰变快慢与下列哪些因素有关A．温度B．放射性物质本身性质 C．压强 D．放射性核素的数量25．放射性核素单位时间内衰变的核数目与下列哪些因素有关A．与初始的核数目成正比 B．与记数时尚存的核数N成正比 C．与衰变时间成正比 D．与衰变常数成反比26．关于辐射剂量，下面哪些说法不正确A．小剂量辐射可以潜伏几年或十几年B．辐射剂量可以积累 C．中剂量辐射可以在几天后发作D．我国最大容许剂量为90 mSV27．单光子发射型计算机断层主要是在体外探测A．射线B．射线 C．电子对湮灭时产生的双光子D．射线28．在放射性核素显像技术中，被誉为活体的分子断层图像的技术是A．SPECT B．ECT C．PET D．照相 E．SPECT和ECT29．单光子发射型计算机断层SPECT和正电子发射型计算机断层PET的共同特点是A．都是在体外探测射线 B．都是在体内探测射线 C．都是在体外探测射线 D．都是在体外探测双光子30．正电子发射型计算机断层PET通过探测一对光子来表征哪种衰变的发生情况A．衰变B．衰变C．衰变D．内转换31．用来作为放射性制剂的核素最好选用A．长寿命放射性同位素B．短寿命放射性同位素C．一般核素都可以 D．放射性同位素32．在各种医学影像设备中，就技术水平和应用价值来说，顶尖的当属。

原子核衰变与半衰期：原子核衰变过程与半衰期的计算与应用原子核衰变是指原子核自发地释放粒子或能量，以达到更稳定的状态。

它是一种自然现象，在很多放射性元素中都存在。

原子核衰变的过程中，会发生不同类型的衰变，包括α衰变、β衰变和γ衰变。

这些衰变过程与半衰期密切相关。

首先，让我们来了解一下原子核中的粒子构成。

原子核由质子和中子组成，它们分别带有正电荷和中性电荷。

质子数目决定了元素的原子序数，而中子数目则决定了同位素的性质。

有些核素对于保持稳定状态来说，质子数和中子数要相等，这样的核素就是稳定核素。

然而，有些核素的质子数或中子数不平衡，它们会通过衰变来恢复平衡。

δ衰变是一种常见的原子核衰变形式。

在α衰变中，原子核会释放出一个α粒子，这是由两个质子和两个中子组成的带2个正电荷的粒子。

α粒子释放出来后，原子核的质子数和中子数都会减少2个，从而使原子核更为稳定。

β衰变则有两种形式：β-衰变和β+衰变。

在β-衰变中，一个中子会转化为一个质子，同时释放出一个电子和一个反中微子。

而在β+衰变中，一个质子会转化为一个中子，同时释放出一个正电子和一个中微子。

半衰期是描述原子核衰变速度的一个重要概念。

它是指衰变物质的原子核数量减少到初始数量的一半所需的时间。

半衰期可以用数学公式来计算。

假设初始时刻有N0个原子核，经过时间 t 后，有 N 个原子核剩余，则半衰期T为：N = N0 * (1/2)^(t/T)通过这个公式，我们可以计算得到半衰期。

半衰期的应用非常广泛。

在医学上，半衰期可以用于放射性同位素的治疗和诊断。

例如，碘-131是一种常用的放射性同位素，它的半衰期为8.02天。

碘-131广泛应用于甲状腺癌的治疗，通过发射β粒子来杀死癌细胞。

对于甲状腺扫描，医生可以注射一定剂量的碘-131，然后通过检测衰变过程来观察甲状腺的功能和结构。

在考古学和地质学中，半衰期可以用来确定物质的年龄。

例如，放射性碳-14（C-14）的半衰期约为5730年。

试题库及答案第一章1.放射化学是研究放射性元素及其衰变产物的化学性质和属性的一门学科，详述其所涉及的六个主要领域? P11放射性元素化学2核化学3核药物化学4放射分析化学5同位素生产及标记化合物6环境放射化学要详细描述2.放射化学所研究的对象都是放射性物质，简述其所具有的三个明显特点？P11.放射性2.不稳定性3.微量性3.放射化学科学发展史上有很多重要发现，其中有四个是具有划时代意义，简述这四个具有划时代意义的重大发现(包括年代、发现者及国籍等)？P2-5 1放射性和放射性元素的发现（1869年法国贝可放射性的发现，1898年波兰居里夫妇钍盐放射性发现与钋的发现）2实现人工核反应和发现人工放射性（1919年英国卢瑟福人工核反应和质子的发现，1934年波兰小居里夫妇人工放射性的发生，用化学的方法研究核反应）3铀核裂变现象的发现（1939年德国哈恩铀的裂变，1940年美国麦克米兰超铀元素的发现）4合成超铀元素和面向核工业（1945年美国第一颗原子弹，1952年美国第一颗氢弹）第二章4.列表阐述质子、中子和电子的主要性质？5.核物质是由无限多的质子和中子组成的密度均匀的物质，简述其两个主要特点？11①每个核子的平均结合能与核子的数目无关②核物质的密度与核子的数目无关6.简述A mX中每个字母所代表的含义？Z NX：元素符号A：原子核的质量数Z：原子核中的质子数，也叫原子核的电子数N：原子核所含的中子数m：原子所带电荷数7.简述某核素的电荷分布半径及核力作用半径的测定原理及公式？电荷分布半径比核力作用半径小说明了什么？13-14电荷分布半径：测定原理：高能电子被原子核散射。

因为电子与质子之间的作用力是电磁相互作用，所以测得的是原子核中质子的分布，即电荷分布公式：13R r A=(r0≈1.2fm)核力作用半径：原理：π介子被原子核散射，因为介子与核子之间的相互作用力是核力，测得的是原子核中核力的分布，即核物质的分布。