放射性衰变是什么？有什么要注意

在绝大多数的核素是不稳定的，它们会自发的锐变，变成另一种核素，同时放出各种射线，这就叫做放射性衰变，下面赶紧和家庭医生在线小编一起来了解一下具体的情况吧。

中子射线

放射性元素镅-241最为人们所知的用途是用于烟雾探测器。它是发生阿尔法衰变的一个很好的例子。镅-241原子能自发地辐射出阿尔法粒子。一个阿尔法粒子是由两个质子和两个中子束缚在一起形成的，它等效于一个氦-4原子核。在释放阿尔法粒子的过程中，镅-241原子转变为镎-237原子。阿尔法粒子以很高的速度离开衰变现场——或许达到了16，000公里/秒。

如果观察一个单独的镅-241原子，你无法预测它什么时候会释放出一个阿尔法粒子。不过，如果有大量的镅原子，那么衰变速度就变得非常有规律。对于镅-241，已知有一半的原子会在458年内发生衰变。因此，镅-241的半衰期是458年。每种放射性元素都有不同的半衰期，根据同位素的不同，半衰期短的不足一秒而长的有数百万年。例如，镅-243的半衰期是7，370年。

氚（氢-3）是发生贝塔衰变的元素的一个很好的例子。在贝塔衰变中，原子核中的一个中子自发地转变为一个质子、一个电子和一个被称为反中微子的粒子。原子核放射出电子和反中微子，而质子则会留在原子核中。放射出的电子被称为贝塔粒子。原子核失去一个中子而得到一个质子。因此，一个氢-3原子经过贝塔衰变变成一个氦-3原子。点击下图中的“Go”按钮，你可以看到中子的变化。

衰变

放射性衰变通常都有一定的周期，并且一般不因物理或化学环境而改变，这也就是放射性可用于确定年代的原因。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，因此会以机率来表示。假设每颗原子衰变的机率大致相同，例如半衰期为一小时的原子，一小时后其未衰变的原子会剩下原来的二分之一，两小时后会是四分之一，三小时后会是八分之一。

原子的某些衰变会产生出另一种元素，并会放出α粒子、β粒子或中微子，在发生衰变后，该原子也会释出伽马射线。衰变后的实物粒子静止质量的总合会少于衰变前实物粒子静止质量的总和，根据质能方程，能量可以表现出质量。当物体的能量增加E，其质量则增加E/C²，当物体的能量减少E，其质量也减少E/C²，如果一个原子核衰变后放出实物粒子，假设该原子核在衰变前相对于某一惯性参照物静止，衰变后的新原子核和所放出的实物粒子相对于该惯性参照物运动，即对于该惯性参照物而言，新原子核和所放出的实物粒子具有动能，当新原子核或所放出的实物粒子与其他粒子发生碰撞，它便会失去能量。因此，衰变前和衰变后质量和能量都是守恒的，粒子的静止质量则不守恒。如果该原子核放出光子，同样的，光子也具有质量，但没有静止质量。通常衰变所产生的产物多也是带放射性，因此会有一连串的衰变过程，直至该原子衰变至一稳定的同位素。

发生核衰变的放射性元素有的是在自然界中出现的天然放射性同位素，如碳14，但其衰变只会经过一次β衰变转为氮14原子，并不会一连串地发生。也有很多是经过粒子对撞等方法人工制造的元素。

衰变类型

放射性原子核能以许多不同的形式进行衰变以使自身达到更稳定的状态。下表中总结了主要的几种衰变类型。一个质量数为A、原子序数为Z的原子核在表中描述为（A，Z），“子核”一栏以这种描述方式指出母核衰变后产生的子核与母核的不同。例如，（A− 1，Z+ 1）意为“子核质量数比母核少1（少一个核子），而原子序数比母核多1（多一个质子）”。

天然辐射的来源

宇宙射线：初级宇宙射线是宇宙空间射到地球大气层的高能辐射，主要成分为质子（83～89%）、α粒子（10～15%）、原子序Z≥3的轻核和高能电子（1～2%），这种射线能量可达1020MeV以上。次级宇宙射线是初级射线进入大气层后与空气中的原子核相互碰撞，引发一系列其他粒子，这些粒子自身转变或与周围物质发生作用；在海平面上观察的初级射线由介子（约70%）、核子、电子组成。

天然放射性核素：多数在地球起源时就存在于地壳中，经长久的地质年代，母、子体之间达到平衡，建立放射性核素系列，铀系（238U为母体）、锕系（235U为母体）、钍系（232Th为母体），这些母体有极长的半衰期，系列中含有放射性气体Rn核素，末端都是稳定的Pb核素。

自然界中单独存在的核素：约有20种，如存在于人体中的40K，有极长的半衰期，最长者为209Bi，大于2×1018，而40K是最短的；另一个特点是强度极弱。

对人体的危害

放射性核素可通过呼吸道吸入、消化道摄入、皮肤粘膜侵入等进入人体，在体内蓄积。

αβγ射线照射人体后，可引起肌体细胞分子、电离辐射，使一些组织的大分子结构被破坏，如蛋白质、核糖核酸、脱氧核糖核酸分子链断裂，造成组织破坏。

人体短期内接受大剂量照射，如核爆炸、核反应堆事故等，将引起急性损伤。

吸收剂量达5戈瑞时，1～2小时内出现恶心、呕吐、腹泻等症状，一周后出现咽炎、体温上升、迅速消瘦等症状，第二周就会死亡，死亡率100%。

吸收剂量为4戈瑞时，数小时后出现呕吐，两周内毛发脱落，体温上升，三周内出现紫斑、咽喉感染，一个月后50%受照射者死亡，存活者半年后才能恢复健康。吸收剂量为2戈瑞时，经过约一周的潜伏期，出现毛发脱落、厌食等症状。吸收剂量为1戈瑞时，有20-25%的受照射者，发生呕吐等轻度症状。

0.5戈瑞的剂量可使人体血象发生轻度变化。