什么是放射性核素的意思概念介紹應(yīng)用
什么是放射性核素的意思概念介紹應(yīng)用
放射性核素是指不穩(wěn)定的原子核，能自發(fā)地放出射線(xiàn)(如α射線(xiàn)、β射線(xiàn)等)，通過(guò)衰變形成穩(wěn)定的核素。那么你對(duì)放射性核素了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于什么是放射性核素的內(nèi)容，希望大家喜歡!
什么是放射性核素
放射性核素，也叫不穩(wěn)定核素，是相對(duì)于穩(wěn)定核素來(lái)說(shuō)的。它是指不穩(wěn)定的原子核，能自發(fā)地放出射線(xiàn)(如α射線(xiàn)、β射線(xiàn)等)，通過(guò)衰變形成穩(wěn)定的核素。衰變時(shí)放出的能量稱(chēng)為衰變能，衰變到原始數(shù)目一半所需要的時(shí)間成為衰變半衰期，其范圍很廣，分布在10年到10秒之間。
核素的放射性是由法國(guó)物理學(xué)家貝克勒爾于1896年在研究物質(zhì)的熒光時(shí)發(fā)現(xiàn)的。自然界存在許多種放射性衰變。衰變后中子或質(zhì)子的數(shù)量不同，因此大多衰變后產(chǎn)生了新的元素。最常見(jiàn)的衰變是α衰變、β衰變、γ衰變。這三種衰變中，原子核分別放出α粒子(氦原子核，見(jiàn)圖1)、β粒子(電子，見(jiàn)圖2)和γ射線(xiàn)(高能光子)。此外，還有電子俘獲、自發(fā)裂變、質(zhì)子發(fā)射、集團(tuán)發(fā)射等衰變種類(lèi)。
α粒子是帶電粒子，其穿透力最小，一張紙可擋住。β粒子次之，可由鋁屏蔽。伽瑪射線(xiàn)穿透力強(qiáng)，必須使用比較后的材料阻擋，例如一層非常厚的鉛。
放射性核素分類(lèi)
穩(wěn)定的核素，核內(nèi)的質(zhì)子和中子數(shù)近似相同，分布在核素圖(見(jiàn)圖3)的狹長(zhǎng)范圍內(nèi)，被稱(chēng)為β穩(wěn)定線(xiàn)。處于穩(wěn)定線(xiàn)左側(cè)的放射性核素稱(chēng)為豐質(zhì)子核素，處于穩(wěn)定線(xiàn)右側(cè)的放射性核素ch稱(chēng)eng為豐中子核素。如果繼續(xù)遠(yuǎn)離穩(wěn)定線(xiàn)，原子核會(huì)因?yàn)闊o(wú)法束縛住更多的中子或質(zhì)子而產(chǎn)生破裂，這個(gè)極限被稱(chēng)為質(zhì)子或中子滴線(xiàn)。靠近質(zhì)子或中子滴線(xiàn)的核素，由于距離穩(wěn)定線(xiàn)較遠(yuǎn)，又被稱(chēng)為遠(yuǎn)離核素。距離穩(wěn)定線(xiàn)越遠(yuǎn)的核素，衰變半衰期越短。
相同質(zhì)子數(shù)(又稱(chēng)原子序數(shù))Z，中子數(shù)N不同的核素，稱(chēng)為同位素，相同質(zhì)子數(shù)的同位素因其化學(xué)性質(zhì)相同又統(tǒng)稱(chēng)元素;相同中子數(shù)N，質(zhì)子數(shù)Z不同的核素，稱(chēng)為同中子素;相同質(zhì)量數(shù)A(A=Z+N)，質(zhì)子數(shù)Z不同的核素，稱(chēng)為同量異位素。
原子核的穩(wěn)定性有其規(guī)律。由于核力的原因，原子核的質(zhì)子和中子數(shù)在2、8、20、28、50和82等數(shù)值時(shí)最為穩(wěn)定，稱(chēng)為幻數(shù)。質(zhì)子數(shù)處于幻數(shù)的穩(wěn)定同位素的個(gè)數(shù)最多。處于幻數(shù)的穩(wěn)定或放射性核素，相對(duì)來(lái)說(shuō)，最不易通過(guò)核反應(yīng)或衰變變成其他核素。
放射性核素應(yīng)用
穩(wěn)定或極長(zhǎng)壽命的核素只有不到300個(gè)。隨著科學(xué)的發(fā)展，放射性同位素更多通過(guò)加速器或反應(yīng)堆通過(guò)核反應(yīng)合成，已知的放射性核素大約2000多種，理論預(yù)言滴線(xiàn)內(nèi)存在8000種以上放射性核素，稱(chēng)為人工放射性。
目前，大約有200種以上的放射性核素在社會(huì)生活的各個(gè)方面具有廣泛的應(yīng)用。其應(yīng)用主要是通過(guò)放射源來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
應(yīng)用范圍包括：醫(yī)學(xué)：癌癥放療、放射性藥物顯影;工業(yè)：產(chǎn)品測(cè)厚、材料輻照改性等;生活：火災(zāi)報(bào)警;考古和環(huán)境：放射性定年、污染來(lái)源檢測(cè)等;航天和深海探測(cè)：同位素電池、同位素?zé)嵩吹取?/p>
例如，同位素電池是利用放射性同位素的衰變，如 Pu-238的α衰變產(chǎn)生的熱量，經(jīng)過(guò)熱電轉(zhuǎn)化，形成電能的裝置，在沒(méi)有太陽(yáng)光照的環(huán)境，如月夜，是非常好的供能裝置。
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