元素周期表和衰變鏈

快捷方式: 差异，相似，杰卡德相似系数，参考。

元素周期表和衰變鏈之间的区别

元素周期表 vs. 衰變鏈

化學元素週期表是根據原子序從小至大排序的化學元素列表。列表大體呈長方形，某些元素週期中留有空格，使化学性质相似的元素处在同一族中，如鹵素及惰性氣體。這使週期表中形成元素分區。由於週期表能夠準確地預測各種元素的特性及其之間的關係，因此它在化學及其他科學範疇中被廣泛使用，作為分析化學行為時十分有用的框架。 現代的週期表由德米特里·門捷列夫於1869年創造，用以展現當時已知元素特性的週期性。自此，隨--新元素的發現和理論模型的發展，週期表的外觀曾經過改變及擴張。通過這種列表方式，門捷列夫也預測一些當時未知元素的特性以填補週期表中的空格。其後發現的新元素的確有相似的特性，使他的預測得到証實。 化學元素週期表将各个化学元素依据原子序编号，并依此排列。原子序從1（氫）至118（Og）的所有元素都已被发现或成功合成，其中第113、115、117、118号元素在2015年12月30日獲得IUPAC的确认。 而其中直到鉲的元素都在自然界中存在，其--的（亦包括眾多放射性同位素）都是在實驗室中合成的。目前Og之後的元素的合成正在進行中，帶出如何擴展元素週期表的問題。. 核科學裡，衰變鏈指的是放射性衰變過程中成鏈產生的一系列衰變產物。大部分放射性元素並不直接衰變成穩定的狀態，而是經過一連串的衰變反應，最終達至穩定的同位素為止。 衰變階段的名稱取決於它與前後階段的關係。“母同位素”衰變後產生“子同位素”。子同位素有可能是穩定的，但也可以繼續衰變形成下一個子同位素。子同位素的子同位素稱為第二代子同位素。 單獨一個母原子衰變成一個子原子的時間不定，不但在不同的母子原子對中有所不同，而且在同一種母子衰變反應中也有差異。單個原子的衰變是瞬時發生的，但是最初一堆原子在經過時間t後的衰變則由指數分布e−λt表示，當中的λ稱為衰變常數。正因為衰變的指數特徵，因此每一種同位素都有其半衰期。起初一定數量的相同放射性同位素在經過半衰期後，其中的一半會衰變成子同位素。實驗已經測定了數千種放射性同位素（或放射性核素）的半衰期，從幾乎馬上衰變到1019年以上不等。 中間的衰變階段往往比最初放射性同位素的衰變具有更強的放射性。當達至平衡之後，第二代子同位素的量與其半衰期成正比。不過由於其活躍性與半衰期成反比，任何在衰變鏈中的核素最終都會達到母同位素的放射水平。例如，自然鈾的放射性並不特別高，但是瀝青鈾礦的放射性卻是它的13倍，因為礦中還包含鐳和其他子同位素。除了鐳明顯較高的放射性之外，衰變鏈中的下一步會產生氡。氡是一種放射性的重惰性氣體，會囤積在含有釷或鈾的岩石附近的空隙裡，如地下室和礦井裡。長期接觸氡氣是導致非吸煙者患上肺癌的最主要原因。.

原子量

原子量（atomic mass），也称原子质量或相对原子质量，符号ma，是指單一原子的質量，其單位為原子质量单位（符號u或Da，以往曾用amu) ，定義為一个碳12原子靜止質量的。原子質量以質子和中子的質量為主，元素的原子量几近等于其質量數。 若將原子量除以原子质量单位，會得到一個無因次量，這個無因次量稱為「相對同位素質量」（relative isotopic mass）。因此碳12的原子量是12u或是12 Da，而一個碳12原子的相對同位素質量就是12。.

元素周期表和原子量 · 原子量和衰變鏈 · 查看更多 »

同位素

同位素（Isotope）是某種特定化學元素之下的不同種類，同一種元素下的所有同位素都具有相同原子序數，質子數目相同，但中子數目卻不同。這些同位素在化學元素週期表中佔有同一個位置，因此得名。 例如氫元素中氘和氚，它們原子核中都有1個質子，但是它們的原子核中分別有0個中子、1個中子及2個中子，所以它們互為同位素。.

元素周期表和同位素 · 同位素和衰變鏈 · 查看更多 »

碳-14

碳14（¹⁴C）是碳元素的一種具放射性的同位素，於1940年2月27日由加州大学伯克利分校放射性实验室的马丁·卡门和萨姆·鲁本首先發現。它透過宇宙射線撞擊空氣中的氮原子所產生。碳-14原子核由6个质子和8个中子组成。其半衰期約為5,730±40年，衰變方式為β衰變，碳14原子轉變為氮-14原子。由于在有机材料中含有碳-14，因此根据它可以确定考古学，地质学和水文地质学样本的大致年代，其最大测算不超过6万年，而且没有参照的情况下誤差较大。 在地球上有99%的碳以碳-12的形式存在，有大约1%的碳以碳-13的形式存在，只有兆分之一（0.0000000001%）是碳-14，存在于大气中。.

元素周期表和碳-14 · 碳-14和衰變鏈 · 查看更多 »

钚

鈽（Plutonium，--）是原子序数94、元素符號為Pu的放射性超鈾元素。它屬於錒系金屬，外表呈銀白色，接觸空氣後容易腐蝕、氧化，在表面生成無光澤的二氧化鈽。鈽有六种同素異形體和四種氧化態，易和碳、鹵素、氮、矽起化學反應。鈽暴露在潮濕的空氣中時會產生氧化物和氫化物，其體積最大可膨脹70%，屑狀的钚能自燃。它也是一种放射性毒物，会於骨髓中富集。因此，操作、處理鈽元素具有一定的危險性。 鈽是天然存在於自然界中質量最重的原子。它最穩定的同位素是鈽-244，半衰期約為八千萬年，足夠使鈽以微量存在於自然環境中。 鈽最重要的同位素是鈽-239，半衰期為2.41萬年，常被用來製造核子武器。鈽-239和鈽-241都易于裂變，即它們的原子核可以在慢速熱中子撞擊下產生核分裂，釋出能量、伽馬射線以及中子輻射，從而形成核連鎖反應，並應用在核武器與核反應爐上。 鈽-238的半衰期為88年，並放出α粒子。它是放射性同位素熱電機的熱量來源，常用於驅動太空船。 鈽-240自發裂變的比率很高，容易造成中子通量激增，因而影響了鈽作為核武及反應器燃料的適用性。 分離鈽同位素的過程成本極高又耗時費力，因此鈽的特定同位素時幾乎都是以特殊反應合成。 1940年，格倫·西奧多·西博格和埃德溫·麥克米倫首度在柏克萊加州大學實驗室，以氘撞擊鈾-238而合成鈽元素。麥克米倫將這個新元素取名Pluto（意為冥王星），西博格便開玩笑提議定其元素符號為Pu（音類似英語中表嫌惡時的口語「pew」）。科學家隨後在自然界中發現了微量的鈽。二次大戰時曼哈頓計劃則首度將製造微量鈽元素列為主要任務之一，曼哈頓計劃後來成功研製出第一個原子彈。1945年7月的第一次核試驗「三一试验」，以及第二次、投於長崎市的「胖子原子彈」，都使用了鈽製作內核部分。關於鈽元素的人體輻射實驗研究並在未經受試者同意之下進行，二次大戰期間及戰後都有數次核試驗相關意外，其中有的甚至造成傷亡。核能發電廠核廢料的清除，以及冷戰期間所打造的核武建設在核武裁減後的廢用，都延伸出日後核武擴散以及環境等問題。非陸上核試驗也會釋出殘餘的原子塵，現已依《部分禁止核試驗條約》明令禁止。.

元素周期表和钚 · 衰變鏈和钚 · 查看更多 »

锕

錒是一種放射性化學元素，符號為Ac，原子序為89。錒在1899年被發現，是首個得到分離的非原始核素。雖然釙、鐳和氡比錒更早被發現，但是科學家到1902年才分離出這些元素。在元素週期表中，錒系元素始於錒，止於鐒，一共有15種元素。 錒是一種柔軟的銀白色放射性金屬。在空氣中，錒會迅速與氧氣和水氣反應，在表面形成具保護性的白色氧化層。和大部份鑭系元素和錒系元素一樣，錒的氧化態一般是+3。在自然界中，只有少量的錒出現在鈾礦石當中，主要為同位素227Ac，並進行β衰變，半衰期為21.772年。每一噸鈾礦石約含0.2毫克的錒元素。由於錒和鑭的化學和物理特性過於接近，因此要從礦石中分離出錒元素並不現實。科學家則是在核反應爐中以中子照射鐳-226來產生錒的。 錒因為稀少、昂貴，且具放射性，所以沒有大的工業用途。目前錒被用作中子源，以及在放射線療法中作為輻射源。.

元素周期表和锕 · 衰變鏈和锕 · 查看更多 »

镎

錼（Neptunium，--）是一種化學元素，符號為Np，原子序為93。錼是首個超鈾元素，屬於錒系金屬。錼具有放射性，其最穩定的同位素237Np是核反應爐和鈈生產過程的副產品，能夠用於製造中子探測儀。由於核嬗變反應，鈾礦當中存在著微量錼元素。.

元素周期表和镎 · 衰變鏈和镎 · 查看更多 »

镭

镭（舊譯作鈤、銧）是一种化学元素，它的化学符号是Ra，它的原子序数是88，是一种银白色的碱土金属，带有放射性，而且十分贵重，每克约100美金。 镭在1898年由居里夫人及她丈夫皮埃尔·居里在捷克北波希米亚发现。他们发现铀在衰变后，衰变物仍带放射性。镭的拼音名称Radium即是放射性的意思。 镭-226為鐳的最穩定同位素，半衰期為1600年，进行α-蜕变，放出α射线和γ射线。它衰变时会放出氡气到大气中。氡仍有放射性，且可被生物吸入，危害生命。 镭能够致癌，但是它也能够治疗癌症。.

元素周期表和镭 · 衰變鏈和镭 · 查看更多 »

放射性同位素

放射性同位素（radionuclide，或radioactive nuclide），一種具有放射性的核素。是一種原子核不穩定的原子，每個原子也有很多同位素，每組同位素的原子序雖然是相同，但是卻有著不同的原子量，如果這原子是有放射性的話，它會被稱為物理放射性核種或放射性同位素。放射性同位素會進行放射性衰變，從而放射出伽瑪射線，和次原子粒子。 化學家和生物學家都把放射性同位素的技術應用在我們的食品、水和身體健康等事項上。不過他們也察覺到危險性，因而制訂使用的安全守則。有些放射性同位素是天然存在的，有些則是人工製造的，稱為人造放射性同位素。.

元素周期表和放射性同位素 · 放射性同位素和衰變鏈 · 查看更多 »