衰變鏈 

核科學中,衰變鏈(英語:decay chain)指的是放射性母核素與其衰變形成的一連串子核素所組成的一系列衰變流程。大多數放射性核素並不會直接衰變成穩定的子核素,而是經過一連串的衰變後,最終達到穩定核素為止,這一系列衰變過程稱作該母核素的衰變鏈,而最終形成的穩定核素則稱作該衰變鏈的終點。

衰變階段的名稱取決於它與前後階段的關係。“母核素”(parent nuclide)衰變後產生“子核素”(daughter nuclide)。子核素有可能是穩定的,但也可能是不穩定的放射性核素,會繼續衰變形成下一個子核素。子核素的子核素稱為第二代子核素。

單獨一個母原子衰變成一個子原子的時間不定,不但在不同核素的母子原子對中有所不同,而且在同一種核素的母子衰變反應中也有差異。單個原子的衰變是瞬時發生的,但是最初一堆原子在經過時間t後的衰變則由指數分布e−λt表示,當中的λ稱為衰變常數。正因為衰變的指數特徵,因此每一種放射性核素都有其半衰期。起初一定數量的相同放射性核素在經過半衰期後,其中的一半會衰變成子核素。放射性核素的半衰期沒有已知的時間上下限,範圍可以到55個數量級,實驗已經測定了數千種放射性核素的半衰期,從幾乎馬上衰變到1024年以上不等。

自然界中,衰變鏈中間的衰變階段往往比最初放射性母核素的衰變具有更強的放射性。當達至平衡之後,第二代子核素的量與其半衰期長度成正比。不過由於其活躍性與半衰期成反比,任何在衰變鏈中的核素最終都會達到母核素的放射水平。例如,天然的放射性並不特別高,但是瀝青鈾礦的放射性卻是它的13倍,因為礦中還包含等半衰期更短、放射性更強的子核素。除了鐳明顯較高的放射性之外,鈾衰變鏈中的下一步會產生。氡是一種放射性很強的重惰性氣體,會囤積在含有或鈾的岩石附近的空隙中,如地下室和礦井裡。長期接觸氡氣是導致非吸煙者患上肺癌的最主要原因。[1]

  1. ^ 存档副本. [2012-03-31]. (原始内容存档于2008-09-20). 



取材自維基百科 - 中文時事百科