在絕大多數(shù)的核素是不穩(wěn)定的，它們會(huì)自發(fā)的銳變，變成另一種核素，同時(shí)放出各種射線，這就叫做放射性衰變，那具體的情況是怎么樣的呢？下面就和家庭醫(yī)生在線小編一起來(lái)了解一下吧。

放射性元素镅-241最為人們所知的用途是用于煙霧探測(cè)器。它是發(fā)生阿爾法衰變的一個(gè)很好的例子。镅-241原子能自發(fā)地輻射出阿爾法粒子。一個(gè)阿爾法粒子是由兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子束縛在一起形成的，它等效于一個(gè)氦-4原子核。在釋放阿爾法粒子的過(guò)程中，镅-241原子轉(zhuǎn)變?yōu)轱?237原子。阿爾法粒子以很高的速度離開(kāi)衰變現(xiàn)場(chǎng)——或許達(dá)到了16，000公里/秒。

如果觀察一個(gè)單獨(dú)的镅-241原子，你無(wú)法預(yù)測(cè)它什么時(shí)候會(huì)釋放出一個(gè)阿爾法粒子。不過(guò)，如果有大量的镅原子，那么衰變速度就變得非常有規(guī)律。對(duì)于镅-241，已知有一半的原子會(huì)在458年內(nèi)發(fā)生衰變。因此，镅-241的半衰期是458年。每種放射性元素都有不同的半衰期，根據(jù)同位素的不同，半衰期短的不足一秒而長(zhǎng)的有數(shù)百萬(wàn)年。例如，镅-243的半衰期是7，370年。

氚（氫-3）是發(fā)生貝塔衰變的元素的一個(gè)很好的例子。在貝塔衰變中，原子核中的一個(gè)中子自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子、一個(gè)電子和一個(gè)被稱為反中微子的粒子。原子核放射出電子和反中微子，而質(zhì)子則會(huì)留在原子核中。放射出的電子被稱為貝塔粒子。原子核失去一個(gè)中子而得到一個(gè)質(zhì)子。因此，一個(gè)氫-3原子經(jīng)過(guò)貝塔衰變變成一個(gè)氦-3原子。點(diǎn)擊下圖中的“Go”按鈕，你可以看到中子的變化。

放射性衰變通常都有一定的周期，并且一般不因物理或化學(xué)環(huán)境而改變，這也就是放射性可用于確定年代的原因。由于一個(gè)原子的衰變是自然地發(fā)生，即不能預(yù)知何時(shí)會(huì)發(fā)生，因此會(huì)以機(jī)率來(lái)表示。假設(shè)每顆原子衰變的機(jī)率大致相同，例如半衰期為一小時(shí)的原子，一小時(shí)后其未衰變的原子會(huì)剩下原來(lái)的二分之一，兩小時(shí)后會(huì)是四分之一，三小時(shí)后會(huì)是八分之一。

原子的某些衰變會(huì)產(chǎn)生出另一種元素，并會(huì)放出α粒子、β粒子或中微子，在發(fā)生衰變后，該原子也會(huì)釋出伽馬射線。衰變后的實(shí)物粒子靜止質(zhì)量的總合會(huì)少于衰變前實(shí)物粒子靜止質(zhì)量的總和，根據(jù)質(zhì)能方程，能量可以表現(xiàn)出質(zhì)量。當(dāng)物體的能量增加E，其質(zhì)量則增加E/C2，當(dāng)物體的能量減少E，其質(zhì)量也減少E/C2，如果一個(gè)原子核衰變后放出實(shí)物粒子，假設(shè)該原子核在衰變前相對(duì)于某一慣性參照物靜止，衰變后的新原子核和所放出的實(shí)物粒子相對(duì)于該慣性參照物運(yùn)動(dòng)，即對(duì)于該慣性參照物而言，新原子核和所放出的實(shí)物粒子具有動(dòng)能，當(dāng)新原子核或所放出的實(shí)物粒子與其他粒子發(fā)生碰撞，它便會(huì)失去能量。因此，衰變前和衰變后質(zhì)量和能量都是守恒的，粒子的靜止質(zhì)量則不守恒。如果該原子核放出光子，同樣的，光子也具有質(zhì)量，但沒(méi)有靜止質(zhì)量。通常衰變所產(chǎn)生的產(chǎn)物多也是帶放射性，因此會(huì)有一連串的衰變過(guò)程，直至該原子衰變至一穩(wěn)定的同位素。

發(fā)生核衰變的放射性元素有的是在自然界中出現(xiàn)的天然放射性同位素，如碳14，但其衰變只會(huì)經(jīng)過(guò)一次β衰變轉(zhuǎn)為氮14原子，并不會(huì)一連串地發(fā)生。也有很多是經(jīng)過(guò)粒子對(duì)撞等方法人工制造的元素。