放射系fangshexi
重放射性核素的递次衰变系列。它包括三个天然放射系和一个人工放射系。在一个放射系中不稳定的原子核,经过一系列的放射性衰变,最后达到一个稳定的产物不再衰变。自然界存在的三个天然放射系,其母核半衰期都很长,和地球年龄(约109年)相近或大于地球年龄,因而经过漫长的地质年代后还能保存下来。它们的成员大多具有α放射性,少数具有β放射性,一般都伴随着γ辐射,但没有一个具有β+放射性或轨道电子俘获的。每个放射系从母核开始经过至少10次连续衰变,最后达到稳定的铅同位素。在三个天然放射系中只在α放射时,质量数改变4,所以同一系的质量数相差总是4,质量数都是4的整数倍加一个整数。
三个天然放射系分别为钍系、铀系、锕系。一个人工放射系为镎系。钍系从Th开始,经过10次连续衰变,最后到稳定核素208Pb,该系成员的质量数A=4n,所以钍系也叫4n系。母核Th的半衰期是1.41×1010年,子核中半衰期最长的是228Ra为5.76年,因此钍系建立起长期平衡需要几十年的时间。铀系从238U开始经过14次连续衰变最后到稳定核素206Pb,该系成员的质量数A=4n+2,所以铀系也叫4n+2系,母核的半衰期为4.468×109年。子核半衰期最长的是234U,为2.45×105年。因此铀系建立起长期平衡,需要几百万年的时间。锕系从235U开始,经过11次连续衰变最后达到稳定核素207Pb,因为235U俗称锕铀,因而该系称为锕系,该系成员的质量数A=4n+3,所以锕系也叫4n+3系,母核235U的半衰期为7.038×108年,子核半衰期最长的是231Pa,为3.28×104年,所以锕系建立起长期平衡的时间为几十万年。镎系为一人工放射系,把238U放在反应堆中照射,连续俘获3个中子,变成241U,再经两次β-衰变,成为镎系母体241Pu,母核的半衰期为14.4年。经过13次衰变到209Bi,该系成员的质量数为A=4n+1,因此也叫4n+1系,在这个放射系中237Np的半衰期最长,为2.14×106年,但同其他天然放射系相比要短得多。