核化学与放射化学：放射性衰变及衰变方程式解析

第三章 放射性衰变及核化学和放射化学的衰变方程式 第三章 放射性衰变及衰变方程式 1.放射性衰变的类型 放射性衰变通常用下列方程描述： 能量以放出粒子或量子的动能形式出现。放射性衰变过程中释放的能量称为Q值英语作文，它来自于衰变前后原子核在基态的质量差。 ExBA22)( 1.放射性衰变类型按发射粒子不同，可分为以下几种： 1.衰变 T1/2＝4.5109a; T1/2＝1600a;  母体核子数减少4个；核电荷数减少2个。 第三章 放射性衰变与衰变方程 1.放射性衰变类型 在较轻的偶偶核中（A>1，因此，上式可转化为： 第三章 放射性衰变与衰变方程）1()()(0.11210.N )(210.)1(20,（2.13）)1(20,（2.13a） 2.放射性衰变规律 1.放射性衰变平衡的建立 （1）长期平衡（母核素的半衰期远大于子核素的半衰期） 所以，放射性平衡的建立只取决于子核素的半衰期。 在放射性长期平衡条件下，将存在如下公式： 即在放射性长期平衡中，核素2在规定时间内的生成速率等于其衰变速率。dH0物理好资源网(原物理ok网)

总放射性活度为： 第三章放射性衰变和衰变方程 N1/N2=T1/2,1/T1/2,)1(20,10,1teAA)1(20,1teA 2.放射性衰变定律1.放射性衰变平衡的建立 第三章放射性衰变和衰变方程2.放射性衰变定律1.放射性衰变平衡的建立 （1）长期平衡（母核素的半衰期比子核素的半衰期长得多） 以上关系是针对母核素的半衰期的，这对于非常长的放射性衰变链非常重要。一旦建立平衡，就存在以下关系： 第三章放射性衰变和衰变方程 .......II.放射性衰变定律1.放射性衰变平衡的建立（2）暂时平衡（母核素的半衰期不太长放射性衰变，但仍比子核素的半衰期长）当母核素的衰变不再忽略不计，即当公式（2.12）不能再简化时，母核素与子核素之间存在暂时平衡，暂时平衡的条件是：此时：与长周期的平衡不同，不仅总放射性A而且子核素放射性A2也经过一个最大值，此时子核素放射性大于母核素放射性。 第三章 放射性衰变与衰变方程 1)1()(12te2122,2/11,2/12,2/11,2/)/(/12112NN)/(2,2/11,2/12,2/1TTT2.放射性衰变规律 1.放射性衰变平衡的建立 (2)暂时平衡（母核素的半衰期不太长，但仍然比子核素的半衰期长） 第三章 放射性衰变与衰变方程 1)1()(12te2.放射性衰变规律 1.放射性衰变平衡的建立 (3)母核素的半衰期比子核素的半衰期短，当t=0时，子核素的原子数核素为，则在t时刻只能观察到子核素的衰变，此时子核素N2的原子数与分离时存在的母核素N1,0的原子数成比例。dH0物理好资源网(原物理ok网)

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此时放射性平衡不可能达到。第三章 放射性衰变与衰变方程02N)1()(0,1)(21te2.放射性衰变定律1.放射性衰变平衡的建立(3)母核素的半衰期短于子核素的半衰期第三章 放射性衰变与衰变方程2.放射性衰变定律2.双枝衰变第三章 放射性衰变与衰变方程2.放射性衰变定律2.双枝衰变在最常见的双枝衰变情况下，B和C是核素A转变为核素B或核素C的概率，核素A的衰变速率为：核素B和核素C的所称速率满足：相应地，各子体的部分衰变常数B和C，部分子体的部分半衰期T1/2,B和T1/2,C也可以用来描述从A到B和C的衰变，衰变常数可写成： 第三章 放射性衰变 衰变和衰变方程)(i......321 2.放射性衰变定律 2.双支衰变 或表示为： 对于每一个子体放射性衰变，部分半衰期为： 或表示为： 部分半衰期无法用实验测得。如果用实验确定当时双支衰变的份额，并与测得的半衰期建立关联，则可计算出它们。双支衰变的部分半衰期总是比真实的总半衰期长。 第三章 放射性衰变与衰变方程ii1iTTTT,2/12,2/11,2/12/11......111iiTT1,2/12/111 计算范例： 第三章 放射性衰变与衰变方程v 家庭作业 掌握衰变的基本概念、基本类型、衰变规律及几类天然放射性体系。dH0物理好资源网(原物理ok网)