物理化學

放射性(radioactivity)

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有些原子是不安分的。在它們的核心深處坐著原子核,而某些原子的核裡能量太多,安定不下來——於是它甩掉自己的一小部分,好讓自己平靜下來。這種自發地拋出能量與粒子的現象,就是放射性。可以把它想像成一根上得過緊的發條,時不時、完全自顧自地,猛地踢出一下。

甩出來的東西有三種經典形式,分別以希臘字母的前三個命名。α(阿爾法)是又重又慢的一大塊,一張紙就能擋住。β(貝塔)是又快又輕的粒子(一個電子),幾毫米厚的鋁就能擋下。γ(伽馬)則是純粹的高能光,穿透力極強,得用厚厚的鉛或混凝土才能馴服。在這樁交易裡,原子往往還會順帶改變身份——一種元素悄悄變成了另一種。

有一點常讓人犯糊塗:你永遠說不準某一個原子何時衰變,只能說一大群原子衰變得有多快。這個速度叫半衰期——樣本中一半原子發生衰變所需的時間。它可以短如一眨眼,也可以長達數十億年;而且無論你做什麼,加熱、加壓、還是化學手段,都既不能催它快、也不能拖它慢。

碳-14 的半衰期約為5730年——考古學家正是靠它來測定古老骨骼與木材的年代。

半衰期把衰變變成了一座時鐘。

「放射性」一詞由瑪麗·居禮在1898年提出,取自拉丁文 radius(「射線」)。她與丈夫皮埃爾以及亨利·貝克勒共同獲得1903年諾貝爾物理學獎,表彰他們對輻射的研究。1911年,她又因發現釙和鐳、並分離出鐳而獲得第二座諾貝爾獎(化學獎)——成為史上第一位兩度獲得諾貝爾獎的人,至今仍是唯一一位在兩個不同科學領域獲獎的人。

又稱
radioactive decaynuclear decayalpha decaybeta decaygamma radiation放射性衰变核衰变放射性衰變