放射性与半衰期

时间:2011年04月18日   来源:光明日报  

　　光明日报编者按　日本大地震所导致的核泄漏与辐射污染事故，引发了公众对核知识的关注。围绕放射性的基本知识、电离辐射对人体健康的影响、核与辐射突发事件的特征等科普话题，《科技天地》近日专门约请了几位专家来为读者答疑解惑。从本期开始，我们将陆续选登采访的内容，希望对您有所帮助。

　　嘉宾：潘自强 中国工程院院士、国家核应急协调委员会专家

　　陈竹舟 国家核应急协调委员会专家

　　叶常青 中国人民解放军军事医学科学院研究员

　　采访：本报记者 胡其峰

　　记者：什么是放射性？是谁发现了这一现象？其科学原理是什么？

　嘉宾：放射性的发现，已经有100多年了。最早发现放射性的是法国科学家贝克勒尔。1896年贝克勒尔在研究铀矿的荧光现象时，发现铀盐矿发射着类似X射线的穿透性辐射。两年之后，法国物理学家居里夫人从铀矿中发现了另一个能发射射线的新元素——钋，四年后她又发现了镭，居里夫人建议把物质能够自发发出射线的性质称之为放射性，放射性的名称就是这样产生的。

　　大家都知道，世界上一切物质都是由原子构成的，原子又是由带正电的原子核和围绕着原子核的带负电的电子组成的。大多数核素的原子核是稳定的，但也有一些核素的原子核不稳定，能发射出放射线。具有放射性的核素被称为放射性核素。放射性核素发射出放射线后将变成新的同位素，新同位素可能是放射性同位素，也可能是稳定同位素，而这一过程则称为放射性衰变。

　　记者：放射性半衰期是怎么回事？为什么时间长了，有的放射性物质的放射性变弱，甚至消失不见了？

　　嘉宾：人们在使用或保存放射性物质的过程中，可能发现某些放射性物质的放射性随时间的推移不断变弱，甚至消失不见（仪器也测量不到！）。这说明，放射性物质随时间有减弱的趋势，但这种趋势又因放射性核素的不同而有很大差异。于是引入放射性半衰期的概念。放射性半衰期是放射性核素因放射性衰变，而使其活度降低到原来的一半时所经过的时间。放射性半衰期通常用符号T1/2表示。

　　不同放射性核素的放射性半衰期差异很大。短的只有几天、几小时、几分钟，甚至不到1秒钟，长的却可达几千年、几万年，甚至是几亿年、几十亿年。以比较常见的放射性核素为例，氡为3.82天，碘－131约为8天，钴－60为5.3年，氚为12.3年，锶－90为29.1年，铯－137为30.0年，镭－226为1.6X103年，钾－40则长达1.3X109年。一般来说，天然放射性核素的半衰期较长，而多数人工放射性核素的半衰期都较短。

　　按照半衰期的概念，一定量的放射性核素放置一个半衰期的时间，其放射性活度将减一半；放置6个半衰期，将减至原来的1／64；而放置10个半衰期后，放射性活度只约为原来的1／1000。由此可知，让短半衰期的放射性物质搁置一定时间后，可使其放射性活度降低到很低而不致对人体的健康产生影响；但对长半衰期的放射性核素，有限的时间对其放射性活度的减少几乎不起作用。

　　在各种辐射中，由X射线装置产生的X射线就不存在半衰期的概念，因为只要关掉X射线装置，也就不产生X射线了。