剩余质量、经过时间、α 与 β 衰变次数三种问题分开算。半衰期是统计规律,工具会同时给出半衰期个数与剩余比例。
N = N₀(1/2)^(t/T)t/T = log₂(N₀/N)α 衰变:A 减 4,Z 减 2β 衰变:A 不变,Z 加 1剩余量与初始量单位保持一致;衰变次数用质量数 A 与电荷数 Z。
| 同位素 | 半衰期 | 用途 |
|---|---|---|
| 碳-14 | 5730 年 | 考古测年 |
| 铀-238 | 4.5×10⁹ 年 | 地质年代 |
| 碘-131 | 8 天 | 甲状腺治疗 |
| 钴-60 | 5.27 年 | 放疗、辐照 |
半衰期描述的是大量原子核的统计行为,对单个原子核没有意义——不能预测某一个核什么时候衰变。
每经过一个半衰期,剩余量变为原来的一半:1→1/2→1/4→1/8。经过 n 个半衰期,剩余比例为 (1/2)ⁿ,这也是反求时间的依据。
不会。半衰期由原子核内部结构决定,与外界的温度、压强、化学状态基本无关。
3 个。(1/2)³=1/8。用对数算:n = log₂(N₀/N)。
来自原子核内一个中子转变为质子:n → p + e⁻,所以电荷数加 1、质量数不变。
α 粒子就是氦核 ⁴₂He,含 2 个质子和 2 个中子,带走 4 个核子。