此式表示,达到平衡后有:①子体放射性活度达到饱和值,即与母体活度接近相等;②子体与母体的原子个数比为定值:λ1/λ2。具有这类蜕变-生长关系的典型例子是
222Rn→218Po→(214Pb)
T1/2=3.823d 3.05min (26.8min)
222Rn和218Po的放射性活度随时间变化的关系曲线如图10-2所示。同图中也给出了218Po子体214Pb的曲线,留作稍后讨论之用。
B暂时平衡
当母体半蜕期不太长,但仍比子体半蜕期为长时(即e-λ1t>e-λ2t),经过相当长时间后,式(10-5)中e-λ2t项可略去,从而得
具有这类蜕变-生长关系的典型例子是
227Th → 223Ra
T1/2=18.2d 11.43d
它们的放射性活度随时间消长的关系曲线如图10-3所示。图中,子体223Ra的曲线有一极值。将其放射性活度A2=(N2)tλ2式与式(10-5)合并,
C子体半蜕期比母体半蜕期长
在这种情况下,母体在相对较短时间内蜕变殆尽,在子体原子数达到极大值后,总放射性活度按子体的半蜕期减弱。按此情况并当t相当大时,式
在前述的长期平衡实例222Rn→218Po→214Pb系列中,若从平衡三核素混合物中单离出218Po,则可随时间推移得到此类蜕变-生长关系的典型例子:
218Po→214Pb
T1/2=3.05min 26.8min
它们的放射性活度随时间消长的关系曲线如图10-4所示。图中子体214Pb的曲线有一极值,用微分方法可求得达到极值时所需的时间为
10.1.1.3 核反应
核反应是用快速粒子打击靶核而给出新核(核产物)和另一粒子的过程。一般可用下式表示:
或简写成A(p,q)B。很多天然存在或人工生产的核素都是核反应产物,它们作为商品被用于工业、农业、医疗等各方面,种类达数千之多。
重要的核反应有(n,γ)、(d,p)、(α,n),而最重要的是重核裂变反应,写成(n,f)。如235U、239Pu等可被作为裂变材料装载在反应堆或原子弹中,经中子轰击后释放出大量原子能,其本身同时裂成各种碎片(