放射系

　　重放射性核素的遞次衰變系列。它包括三個天然放射系和一個人工放射系。

　　自然界存在三個天然放射系，其母核半衰期都很長，和地球年齡（約10⁹年）相近或大於地球年齡，因而經過漫長的地質年代後還能保存下來。它們的成員大多具有α放射性，少數具有β^-放射性，一般都伴隨有γ輻射，但沒有一個具有 β⁺放射性或或軌道電子俘獲的。每個放射系從母核開始，經過至少10次連續衰變，最後達到穩定的鉛同位素。

　　釷系　從²³²Th開始，經過10次連續衰變，最後到穩定核素²⁴¹Pb。該系成員的質量數A都是4的整倍數，A=4n，所以釷系也叫4n系。母核²³²TH的半衰期為 1.41×10¹⁰年。子核半衰期最長的是²²⁸Ra，其值為5.76年。所以，釷系建立起長期平衡，需要幾十年時間。

　　鈾系　從²³⁸U開始，經過14次連續衰變，最後到穩定核素²⁰⁶Pb。該系成員的質量數A 都是4的整倍數加2，A＝4n+2，所以鈾系也叫4n+2系。母核²³⁸U的半衰期為4.468×10⁹年。子核半衰期最長的是²³⁴U，其值為2.45×10⁵年。所以，鈾系建立起長期平衡，需要幾百萬年的時間。

　　錒系　從²²⁵U開始，經過11次連續衰變，最後到穩定核素²⁰⁷Pb。由於²³⁵U俗稱錒鈾，因而該系稱為錒系。該系成員的質量數A都是4的整倍數加3，A=4n+3，所以錒系也叫 4n+3系。母核²³⁵U的半衰期為7.038×10⁸年。子核半衰期最長的是 ²³¹Pa，其值為3.28×10⁴年，所以，錒系建立起長期平衡，需要幾十萬年的時間。

　　除瞭上述三個天然放射系之外，還有用核反應方法合成的一個人工放射系──镎系。

　　镎系　該系母體通常是²³⁸Pu。把 ²³⁸U放在反應堆中照射。連續俘獲3個中子，變成²³⁸U，再經過兩次β^-衰變，便得到²³⁸Pu。²³⁸Pu的半衰期是14.4年，經過13次衰變到²⁰⁹Bi。在這個放射系中²³⁷Np的半衰期最長，為2.14×10⁶年，所以這個系稱為镎系。該系成員的質量數A都是4的整倍數加1，A＝4n+1，因此也叫4n+1系。

　　以上四個放射系的有關數據和衰變過程如圖所示。

　　除瞭這四個放射系以外，核裂變碎片也往往形成遞次衰變的放射系。例如，

由於可利用的裂變碎片都是人工產生的，所以裂變碎片放射系（也叫裂變碎片鏈）都屬於人工放射系。

　　

參考書目

　盧希庭主編：《原子核物理》，原子能出版社，北京，1981。

　P. Marmier， E. Sheldon， Physics of Nuclei and particles， Academic Press， New York and London， 1969.

　E. Segrè， Nuclei and particles，2nd ed.， W.A.Benjamin， Reading， Mass.， 1977.