放射性

放射性抑是輻射性是講某核種的原子核無穩定，會自發性地放出游離輻射（如 α 射線、β 射線、γ 射線等）而且衰變成另外一種核種（衰變產物）， 這種特性就是號做放射性。衡量放射性強弱的國際單位為貝克勒（Bq）， 傳統單位為居禮（Ci）。

原子核無穩定、有放射性的核種叫做放射性的核種抑是放射性仝位素，煞咧衰變的時陣放出來的能量號做衰變能量。若原子核足有夠穩定，袂抑是無法度觀測著其發生衰變的核種，講號做穩定核種抑是穩定仝位素。逐種元素攏有著濟濟的放射性仝位素，若某元素的所有仝位素攏有放射性，咱講這个元素是放射性元素，原子序數是八十三（ua-sá-bih）以上的元素攏屬於放射性元素，啊若原子序細就佇八十三的元素攏有上無有一種穩定的仝位素（抹掉佮孵除外口）。

趣味的是，週期表中原子序數為偶數的元素，其穩定仝位素的數量通常比相鄰的奇數者來得多，毋過對原子序八十四（ua-sá-bih）開始一直到九十七（ua-sá-bih）之間的放射性元素內底，原子序是尪仔數者，其實上長壽仝位素的半衰期嘛攏比相鄰的奇數者長。這是原子核中的質子抑是中子互相成對時陣，會當互相抵銷互相的自旋角動量，予原子核具閣較大的穩定度，所以原子序數（即質子數）為奇數的元素形成穩定核的可能性本身比奇數者來愛較懸。除了核子敢有成對外，原子核中具有特定的數目的質子抑是中子時，對形的特別有利用穩定的配置結構，講號做魔數（皆為偶數）。

對單一原子來講，放射性衰變按照量子力學是隨機過程，無法度去預測特定一个原子敢會衰變。毋過原子衰變的機率袂綴原子存在的時間短短仔咧改變。對大量的原子來講，會當用量測衰變常數計算衰變速率和半衰期。放射性核種的半衰期無已知的時間上下限，範圍會當到五十五數量級，短至差不多一時間，長到宇宙年齡的一兆倍。穩定性愈懸的放射性核種，其半衰期愈長，放射性愈低。佇所有元素的放射性仝位素內底，有六百五十種的半衰期超過一點鐘，啊若有數千種的半衰期閣較短。

發生衰變的放射性核種叫做母核種（parent nuclide）抑是母仝位素（parent isotope）， 其衰變了後產生的核種叫做子核種（daughter nuclide）抑是仝位素（daughter isotope）。 子核種有可能是穩定核種，但是嘛可能仝款有咧放射性，會繼續衰變形成後一个子核種。大部份放射性核種並無直接衰變做穩定核種，是經過幾若齣的衰變反應，終其尾達到穩定核定種為止，號做衰變鏈。

放射性衰變有真濟種無仝的類型。衰變過程中若原子核的中子數抑是質子數發生了改變，稱此衰變做核轉換。若是為中子數的改變，是核轉換以後的產物為仝款元素的另外一款同位素；若為質子數的改變，是核轉換以後的產物為另外一種無仝的化學的元素。

落尾捷看的衰變種類是 α 衰變和 β 衰變。α 衰變是原子核放出 α 粒子（害去原子核）， 是發射核子的衰變中上捷看著的。猶毋過有的原子核嘛會放出質子（質子發射）抑是中子（中子發射）， 抑是釋放比 α 粒子閣較重的原子核（自發分裂抑是圍徛變）。 β 衰變是原子核釋放 β 粒子（電子抑是講正電子）佮微中子，而且質子轉變做是中子（抑是共中子轉變做質子）。 原子核的質子也有可能掠著軌道頂懸的電子，讓質子轉變做是中子，這為電子捕著。上述的衰變種類攏屬於核轉換。

此外，也有一寡核衰變袂改變原子核的組成，產生新的核種，比如講 γ 衰變做激發態原子核的能量以 γ 射線的方法放出來，啊若內轉換欲激發態原子核將能量轉移到軌域電子頂懸，軌域電子閣脫離原子的現象。這類衰變通常並無單獨發生，咧往往伴隨在 α 衰變、β 衰變抑是電子掠著了後咧起。

目前地球頂懸有三十四个天然存在的放射性原始核種，分屬於二十八个化學的元素。𪜶的形成會當追溯到日頭系誕生進前，因為𪜶攏有足長的半衰期，所以直到今仔日猶會當誠量佇咧地球頂懸。出名的例包括鈾、鋪等等放射性的元素，以及鉀-四十、ua-sá-bih-一百四十七等非放射性元素的長壽放射性同位素。除了以上三十四種長壽放射性核種外，地球上嘛有差不多五十个非原生的、壽命較短的放射性核種。其中一部份是放射性原始核種衰變了後的產物（比如講響著-兩百二十六、ua-sá-bih-二百二十二佮孵-兩百十等）， 部份若是宇宙射線散裂產生的宇生放射性核種（比如講響著、碳-十四佮磷-三十二等）， 如碳-十四就是由宇宙射線挵挵氮-十四所產生。

放射性核種嘛會當透過粒子加速器抑是核反應爐來人工合成。使用人工合成的方式會當製造出真濟自然界中不存在的放射性核種，叫做伙合成同位素或者是人造同位素，𪜶的壽命通常較短，而且無處理自然界的三條主要衰變鏈中，因此只會用得人工合成的方式成做。所有的同位素攏為著合做仝位素的元素稱作人工合成元素抑是人造的元素，比如講響著、ua等。

發現史

放射性是由法國科學家亨利 ・ 貝克摃佇一八九六年研究磷光材料的時陣發現，磷光材料佇暴露佇日光下跤，佇烏暗中會發光，伊認為講 X 射線相挵陰極射線管了後發出的光和磷光有關係。伊共相片底片捲佇烏色紙張內．頂懸囥真濟無仝款的磷光材料，一直到用鈾鹽的時陣才有影像，準講底片去予烏色的紙片囥佇咧內面．底片猶原顯現出烏色的感光圖像。這種穿透性質的放射線予人叫做是「貝克勒射線」。

後來真緊就發現頂懸述的感光佮磷光無關係．因為使用非磷光材料的鈾鹽甚至鈾金屬，嘛會有仝款的效果。推斷講有一種袂當看著的放射線會當穿過烏色的紙張，使底片感光來變烏。

一開始人認為這種放射線類似咱發現的 X 光。而貝克勒、歐尼斯特 ・ 搝塞福、保羅 ・ 維拉爾、皮呢 ・ 居禮、瑪麗 ・ 居禮等人的研究發現這種放射線比 X 光複雜。拉塞福是頭一个發現具有這種放射線性質的元素會依照指數形式衰減的人。拉塞福和伊的學生坂雷德里克 ・ 索迪伊上早發現元素的衰變過程會予其原子抹著變做另外一種元素的原子。隨後，熔雷德里克 ・ 索迪佮卡西米爾 ・ 法揚斯提出索迪-法揚斯放射位移定律，用於描述 α 衰變佮 β 衰變的產物。

古早的研究者嘛發現除了鈾以外，一寡其他的化學元素嘛有這款放射線性質，比如講周等等。皮呢 ・ 居禮佮瑪麗 ・ 居禮發現保存青鈾礦的放射線劑量傷懸理論值，按呢推斷其中有放射性是鈾的未知元素，閣經過重複實驗了後成功對中分離出兩種新元素：抹粉佮粉。鋪一方面有囥射性，而且化學性質類似喬，增加分離的難度，瑪麗 ・ 居禮嘛因為分離這兩種元素而且得著貝爾化學獎。

居禮夫婦對放射性的研究隊科學佮醫學界有重大的影響。𪜶發現講石頭鳥仔了後，創造了「放射性」（radioactivity）一詞來定義這款重元素發射高能泅離輻射的性質（尾仔該詞的定義予人擴展到所有的元素）。 𪜶對放射性的研究和瑛的發現開啟矣使用皇治療癌症的時代，毋但是核能的頭一个和平用途，更加是現代核醫學的開端。

放射性單位

國際單位制（SI 制）的放射性強度單位為貝會勒爾（Bq）， 得名自科學家亨利 ・ 貝克勒爾，一貝克勒定義做一秒有一个原子衰變。

以前期放射性活度的單位做居禮（Ci）， 定義為其一克的被二百二十六放射性活度。這馬一居禮定義做每秒三鋪七 × 一千空一十个原子衰變，所以一居禮乎（Ci）=三-c七 × 一千空一十  Bq。咧放射保護的應用，美國核能管理委員會允准使用居禮佮國際單位制單位 ， 猶毋過歐洲測量單位指令要求佇公共衛生方面，自一九八五年十二月三十一開始使用居禮單位。

衰變

放射性衰變是講無穩定的原子核放射出游離輻射並且轉換其核子組成或者是通階的現象。放射性衰變通常攏有一定的週期，並且一般無因為物理抑是化學環境來改變，這也就是放射性可以確定年代的原因。因為一个原子的衰變是自然的發生，曷袂當預知當時會發生，所以會以機率來表示。假使逐粒原子衰變的機率大致仝款，譬如講半衰期為一點鐘的原子，一點鐘後其未衰微的原子會賰原來的二分之一，兩點鐘後會是四分之一，三點鐘後會是八分之一。

放射性衰變根據過程佮產物無仝分做非常濟種類型，某一寡原子的放射性衰變會生做另外一種核種的原子，並且釋放出 α 粒子、β 粒子抑是微中子這粒子，咧發生衰變了，佇咧激發態的原子猶閣會釋出 γ 射線。逐種放射性核種通常攏有其固定的衰變模式，但是有的核種有可能發生真濟種形式的衰變，講號做分支衰變（branching decay）， 比如鉀-四十有百分之八十九石二八的機率發生 β-衰變形成鈣-四十，百分之十石七二發生電子抹著形成分-四十。

通常衰變所生成的產物大多數嘛有放射性，所以會進行相連紲的衰變過程，一直到原子衰變做一穩定的核定，號做衰變鏈。猶毋過像碳-十四、鉀-四十等核種只會經過一擺衰變便形成穩定核種，並袂講連紲來發生衰變。

衰變了的實物粒仔恬去質量的總合會減少變前實物粒仔恬去質量的總和，根據質能方程式，能量會當表現出質量。做物體的能量增加 E，其質量是增加 E / C²，做物體的能量減少 E，其質量嘛減少 E / C²，若一个原子核衰變了後放出實物粒仔，假使原子核在衰變的進前佮某一慣性參照物靜止，衰變了後的新原子核佮所放出來的實物粒仔相對該慣性參照物運動，也對這个慣性參照物來講，新原子核和所放出來的實物粒仔有動能，做新的原子核抑是所放出來的實物粒仔佮其他的粒仔發生相磕，伊會失去能量。所以，衰變前佮衰變後質量佮能量攏是守恆的，粒仔的靜止質量是無守恆。若是該原子核放出光子，按呢仝款，光子嘛有質量，但是無袂振動質量。

發生核衰變的放射性核種中，有的是佇咧自然界中天然存在的，是鈾-兩百三十八、碳-十四等，嘛有真濟是經過粒仔咧對等方法人工合成的核種，如鈷-六十、ua-sá-bih-九十九 m 等。

衰變類型

放射性原子核能以真濟無仝款的形式進行衰變以使家己達到閣較穩定的狀態，逐種放射性核種均有其固定的衰變模式。下表中總結矣主要的幾種衰變類型。一个質量數為 _ A _、原子序數為 _ Z _ 的原子核在表中描述做（_ A _ , _ Z _），「子核」一欄以這種描述方式指出母核衰變了後產生的子核佮母核的無仝。比如講，（_ A _ − 一，_ Z _ + 一）意為「子核質量數比母核少一（減一个核子）， 啊若原子序序序序大人比母核加一（加一个質子）」。

天然放射線的來源

自然界中的放射線是由天然放射性核種所放射出，而且天然放射性核種有以下三種可能的來源：

• 原始放射性的核種：原始核種是講在地球的起源的時陣就佇咧地殼內底的核種，大多數是佇恆星核合成佮超新星爆炸的過程當中產生，包括所有穩定核種佮一寡半衰期極長的放射性核種，其中一寡核種的半衰期甚至是長達到宇宙年齡的素倍，因此一直到近來才檢測出其實放射性。地殼中的原始放射性核種經歷幾若十億年的長久地質年代，母、子體之間已經達到平衡，其中上重的三種核種佇地殼內的衰變過程組成做現此時自然界中三條最主要的衰變鏈，分別是以兩百三十八 U 是講母體的鈾系、以兩百三十五 U 為母體的被風佮以兩百三十二 Th 是母體的被風，這三條衰變鏈的初始核種具有極長的半衰期，而且衰變的終點攏是鉛的穩定仝位素。除了以上三種核種以外，其他代表性的原始放射性的核種猶閣包括四十 K、四十八 Ca 佮兩百空九 Bi 等，攏總約三十四種。
• 次生天然放射性核種：為欲講原始放射性核種的衰變產物。𪜶的半衰期通常較短，猶毋過因為處理自然界的三大衰變鏈中，所以會當直做衰變產物生。例包括講增加、交趾等等的天然的同位素。因為𪜶的半衰期較短，單位時間內的放射劑量較大，因此礦場佮地下室的放射性危害通常是由遮的短壽命核種造成的。
• 宇生放射性核種：來自外太空的宇宙射線佮地球上的物質發生相磕（即宇宙射線散裂）後會產生真濟新的核種，講號做宇生核種，包括穩定核種佮放射性核種。代表性的宇生放射性核種包括三 H、十四 C 佮三十二 P 等。

放射性的用途

• 醫學：X 光檢查、癌症化療
• 礦業：放射性選礦
• 工業：核能發電、探測拋接點佮金屬鑄件的必巡、工業生產線頂的自動品質控制系統、量度電鍍薄膜的厚度、消除靜電
• 農業：知影肥料的吸收佮流失
• 考古：鑑定古物所屬的年代（放射性定年法）
• 其他：大氣核試爆、夜光錶、煙火感應器、螢光指示牌、藝術品

相關的警告標誌

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外部連結

• 香港天文台