什么是长寿命核素

❶ 放射性核素衰变定律 半衰期 平均寿命的概念

半衰期公式是这么推出的：根据衰变定律
dN/N=-λdt ==>ln(N)=-λt+c ==>N=N0*exp(-λt),当N=0.5N0时，对应的时间τ就是这种核素的半衰期。代入得
2=exp(λτ)==>τ=ln(2)/λ；
对于本题，将τ=25年代入上式，得到衰变常数λ=ln(2)/25年
=ln(2)/(25*365.25*24*3600)=1.2675*ln(2)*10^(-9)/s;
平均寿命T为衰变常数λ的倒数：T=1/λ=1.14×10^9s≈36年
1mol锶90质量为90克，1毫克Sr90的摩尔数为k=（0.001/90）（阿佛加德罗常数NA=6.02*10^23/mol），包含原子核的个数
n=k*(NA)=6.69×10^18；一个半衰期(25年），有一半0.5n发生衰变，平均每秒衰变的个数
0.5n/(25×365.25×24×3600）=1.02×10^11个（约为一千亿个）

❷ 天然放射性系列及不成系列的放射性核素

11.3.1 天然放射性系列

自然界中大多数现存的放射性核素都是由三个半衰期很长的核素衰变而来。每一个母核素（或称母体）都自发衰变产生子核素（或称子体），而子核素又衰变产生下一代子核素，如此继续下去，直到形成最后一代稳定的子核素为止。起始母核素连同它衍生的各代子核素组成一个放射性系列。以它们各自的起始母核素命名，分别称为铀（²³⁸U）系、钍（²³²Th）系和锕铀（²³⁵U）系。各系的衰变过程及各代子核素的名称及半衰期示于图11-6中。

三个放射性系列具有以下共同特征：

1）起始核素都是长寿命的，半衰期在（7.1×10⁸～1.4×10¹⁰）a之间。因此三个系列才能在自然界同时存在。

2）每个系列各有一代原子序数为86的惰性气体子核素，它们都是氡的放射性同位素，称为射气。铀系的射气是氡（²²²Rn），半衰期为3.82 d；钍系的射气称为钍射气（²²⁰Rn），半衰期为55.6 s；锕铀系的射气称为锕射气（²¹⁹Rn），半衰期3.96 s。

3）气态核素之后各有一串固态子核素，它们通常附着在物体表面，称为放射性沉淀物。铀系中氡的衰变子核素分为短寿（²¹⁸Po、²¹⁴Pb、²¹⁸At、²¹⁴Bi、²¹⁴Po及²¹⁰T1）及长寿（²¹⁰Pb、²¹⁰Bi、²¹⁰Po）两类沉淀物。钍系和锕铀系中射气的衰变子核素都是短寿沉淀物。

4）各系列的最终产物²⁰⁶Pb、²⁰⁸Pb和²⁰⁷Pb都是铅的稳定同位素。

11.3.2 不成系列的放射性核素

自然界中除了成系列的放射性核素外，还有一些不成系列的放射性核素。它们经一次衰变后就形成稳定的核素，例如钾、铷、铯等。目前已知的这类核素有180多种，它们的半衰期从几秒到几亿年。常见的不成系列的天然放射性核素见表11-1。

表11-1 不成系列的天然放射性核素

续表

不成系列的放射性核素在自然界中的数量大都很少。其中最值得注意的是钾的放射性同位素⁴⁰K，虽然它的数量只占钾总量的0.0118%，但在自然界中分布较广，背景含量较高，且能放出β射线和高能γ射线。在寻找铀、钍矿床及其他地质工作中，往往成为一种干扰因素。

❸ 临床上为什么要用短寿命核素

短寿命核素在短时间类放射的剂量比较长寿命核素要大一些（可以种质能方程式看出）。成像上会比较清楚，又不会造成长时间受辐射，造成危险。

❹ 对含长寿命核素的放射性废液怎么处理

咨询记录 · 回答于2021-11-17

❺ mbq是什么计量单位

贝克勒耳简称贝克。

表示同位素（放射性物质）活度，单位：Bq；毫贝克（mBq）表示千分之一贝克（Bq）毫贝克每立方米（mBq/m3）或贝克每立方米（Bq/m3）是比活度概念，指空气单位体积中有多少活度的放射性物质，比喻说：10贝克的I-131放射性物质扩散到一10m3（立方米）。

同质异能跃迁

原子核处在同质异能态(即原子核的一种平均寿命长得足以被观察的激发态) 的γ跃迁。它是放射性衰变的一种形式。长寿命的同质异能态通常在核素符号的左上标质量数后面加上m来表示，例如，Co。它与Co的电荷数和质量数都相同，但半衰期不同， 前者为10.5 min， 后者为5.27 a。通常将具有相同质量数和原子序数， 而处在不同核能态的一类核素称为同质异能素。

❻ 衰变规律

如果起始时刻放射性核素母核数目为N。由于衰变减少，精确实验测定表明t到t+dt内核衰变数目dN与dt与尚未衰变的母核数N乘积成正比，即

dN∝Ndt

写成等式：

核辐射场与放射性勘查

式中：λ为比例系数，称衰变常数；负号表示N随时间增长而减少，对(1-2-1)式积分后得

lnN=lnN₀-λt 或 N=N₀e^-λt (1-2-2)

图1-2-1 放射性核素衰变规律

由(1-2-2)式可见由于核衰变放射性核素N随时间增长，呈负指数规律减少。若以lnN对t作图为一条直线，如图1-2-1所示，该直线的斜率为λ；也可以由(1-2-1)或(1-2-2)式直接计算得到。可见λ为每个原子核在单位时间内的衰变几率，称衰变常数，每个放射性核素都有固定的衰变常数(λ)。λ 值大表示核衰变较慢，其量纲为时间的倒数。

当核素衰变减少到原来一半时，(N=N_1/2)所经历的时间(t=T)称为半衰期。将N=N_1/2，t=T代入(1-2-2)式可得：

核辐射场与放射性勘查

每个放射性核素都有固定半衰期，例如²³⁸U的半衰期为4.468×10⁹a，²³²Th的半衰期为1.41×10¹⁰a(141亿年)，称为长寿命核素；²¹⁸Po(RaA)半衰期为3.0min，²¹⁴Po(RaC′)半衰期为1.64×10^-4s，²¹⁰Po(RaF)半衰期为138.4d，常称为短寿命核素。为了对衰变完结有个相对统一的说法，导出一个平均寿命τ=1.44T，用来表明放射性核素寿命。一般认为放射性核素经历10T之后，已经衰变完了。

❼ 为什么核辐射的寿命可以达到百万年之久它的原理是什么

主要看是什么核素有什么样的物理化学性质，对于核事故产生的污染物里，有的核素半衰期长而且易沉降在土壤里像是锶-90所以短时间内很难消除，有的核素扩散很快，像氚的性质就跟氢很像马上就跑到大气、水里，所以稀释的很快，散的也快，另外一些短寿命的核素如碘-131，半衰期才8天左右，而且很容易挥发所以很快就衰变完消失了

❽ 同位素是什么

同位素是具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素。

例如：氕、氘和氚，它们原子核中都有1个质子，但是它们的原子核中却分别有0个中子、1个中子及2个中子，所以它们互为同位素。

其中，氕的相对原子质量为1.007947，氘的相对原子质量为2.274246，氚的相对原子质量为3.023548，氘几乎比氕重一倍，而氚则几乎比氕重二倍。

同位素具有相同原子序数的同一化学元素的两种或多种原子之一，在元素周期表上占有同一位置，化学性质几乎相同（氕、氘和氚的性质有些微差异），但原子质量或质量数不同，从而其质谱性质、放射性转变和物理性质（例如在气态下的扩散本领）有所差异。

同位素的表示是在该元素符号的左上角注明质量数（例如碳14，一般用14C来表示）。

(8)什么是长寿命核素扩展阅读

自然界中许多元素都有同位素。同位素有的是天然存在的，有的是人工制造的，有的有放射性，有的没有放射性。

同一元素的同位素虽然质量数不同，但他们的化学性质基本相同（如：化学反应和离子的形成），物理性质有差异[主要表现在质量上（如：熔点和沸点）]。自然界中，各种同位素的原子个数百分比一定。

同位素是指具有相同核电荷但不同原子质量的原子（核素）。在19世纪末先发现了放射性同位素，随后又发现了天然存在的稳定同位素，并测定了同位素的丰度。大多数天然元素都存在几种稳定的同位素。同种元素的各种同位素质量不同，但化学性质几乎相同。

自19世纪末发现了放射性以后，到20世纪初，人们发现的放射性元素已有30多种，而且证明，有些放射性元素虽然放射性显著不同，但化学性质却完全一样。

❾ 什么是同质异能素

同质异能素（isomer）即同核异能素，是具有相同质量数和原子序数 而处于较长寿命激发态的核素。通常在核素符号的质量数后面加写m来标记。如60mCo是60Co的一种同核异能素，它的能量比60Co高59千电子伏 ，半衰期为10.5分。大多数同核异能素要发生γ跃迁，少数发生β衰变，个别的可发生α衰变。
补充：
实验发现，同核异能素都分别集中在质子数Z或中子数N等于幻数50、82、126等前面的区域，称同核异能素岛。利用核壳层模型理论能很好地解释同核异能素岛。根据壳层模型，奇A核的基态自旋由“最后一个”奇核子的状态所决定。类似地可认为，奇A核的单粒子激发态的自旋由激发态核的奇核子的状态决定。这样只要激发态和基态的奇核子能级的角动量相差很大（≥3ħ，ħ等于普朗克常数h除以2π），就会出现同核异能素。由核子的自旋-轨道耦合引起的能级劈裂，在Z或N等于幻数50、82和126附近特别厉害，以致角动量相差很大的能级在Z或N等于幻数50、82和126前可相邻地排列在一起。这些区域可出现这样的激发态，它们同基态的角动量之差很大，能量之差却很小，从而γ跃迁概率较小，寿命较长，这是同核异能素岛的成因。