半衰期

半数原子核发生衰变所需的时间
半衰期(英语:Half-life[3])别名半寿命[4][5]。一定量的放射性物质在单位时间内自发地发生衰变的次数,称作该放射性物质的活度。放射性核素的活度减少至原有值的一半所需的时间,称为半衰期。半衰期是指某个样品中一半的原子核发生衰变所需的时间。[1][2]该术语还更广泛地用于描述任何类型的指数(或非指数)衰减。例如,在地质学中可以了解地下水运动的动力学信息[9]考古学可以科学的了解物体所处年代[8]、医学可以用于器官系统疾病的临床诊断[10]等。放射性核素衰变的快慢是由原子核内部自身决定的,与外界的物理和化学状态无关[16]
1902年麦吉尔大学物理学教授卢瑟福(Ernest Rutherford)[15]发现了放射性元素的半衰期。
半衰期的概念广泛应用于物理学[7]、化学[8]、地质学[9]、考古学[8]、医学[10]等领域。在物理学方面可对大量原子核的行为做出统计预测[17]、在化学方面有助于预测反应机理[18]、在地质学中可以深入了解地下水经历的深部地球化学过程和动力学信息[9]考古学可以运用碳十四测年法获悉生物死亡的年代[8]、医学可以用于器官系统疾病的临床诊断[10]等。

概述

半衰期是放射性核素的一个特征量,意思是核素的放射性活度减小一半所需的时间。我们观察的任何一块物质都包含着很大数目的原子,放射性物质中是大量不稳定原子核,当原子核以发射粒子的形式向外抛出能量后就变成了另外一种原子核,这个过程叫原子核的“衰变”。不稳定核的衰变并不是同时发生的,不稳定核谁先达到发生衰变的状态是随机的。但是对于大量的核来说,在某一时刻,单位时间内发生核衰变的数目在统计上有一个确定的份额。[19]