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辐射小知识 - 半衰期

撰文 : 康志远

放射性元素在衰变过程中,其放射性原子核的数目会逐渐减少。一个元素的半衰期,是其放射性原子核衰变至数目仅得原来一半所需的时间。放射性原子核经若干次半衰期后所剩余分数列于下表:

多少次半衰期 剩余分数
1 1/2
2 1/4
3 1/8
... ...
n 1(2n)

不同的放射性元素的半衰期可以有很大的差异。例如,铀-238的半衰期为 45亿年,而在我们日常生活中常遇到的放射性气体氡- 222的半衰期只是3.8天。因此,它们的放射性原子核会分别于90亿年 和 7.6六天后减少到原来的四分之一。

半衰期的认识有许多应用。俗称放射性碳的碳-14,是一种同位素碳,具有约5730年半衰期。在光合作用下,植物吸收空气中的放射性碳成为它的一部份。在植物中的放射性碳, 会于它们枯萎或被消耗后进入其他生物(包括人类)。从剩余的放射性碳含量,考古学家可以估算其样品的年龄。半衰期亦可应用在法医学上。例如,钋-210具138天的半衰期。从被谋杀的前俄罗斯联邦安全官员利特维年科体内测量到的钋-210比例,侦测人员可推算该物质的生产日期。

参考资料:
Why Is Radiocarbon Dating Important To Archaeology?
(http://www.parks.ca.gov/?page_id=24000)
Poisoning of Alexander Litvinenko
(http://en.wikipedia.org/wiki/Poisoning_of_Alexander_Litvinenko)

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