鈾235的半衰期只有幾十年,為啥自然界還是存在鈾235,如果他真的是中子星產生的,那應該是238才對

時間 2021-11-05 00:40:55

1樓:

首先,一圖勝千言:

然後,自然界中短半衰期的放射性元素確實是存在的。最典型的例子就是Po(釙),它半衰期最長的同位素不過100多年而已。按照你的「理論」,它也不應該在自然界中存在。

然而,在原子物理還處於起步階段,人工核反應技術還不存在的年代,居里夫人已經通過放射性分析出它,然後通過純化學手段提純它了。其實,居里夫人稍後發現的另乙個知名元素Ra(鐳),也是乙個短半衰期元素,它最穩定同位素好像也就是幾千年——沒辦法,誰讓短半衰期元素的放射性強呢?

原因在哪呢?

其實自然界中,大於鉛(Pb)的重核,都會自發的進行α衰變和β衰變——統稱嬗變(Bi209也會極緩慢的進行α衰變,但半衰期超越宇宙年齡)。所以,由一些非常長半衰期的重核出發,逐步嬗變,在終止於鉛之前,一路上經過的各個中間步驟所生成的元素,就形成了乙個放射系。自然界中有三個放射系:

釷系(Th232)、鈾系(U238)、錒系(U235)。而這三個放射系中,除了最開始的元素是非常長半衰期之外,其它的都可能是短半衰期的元素,但因為放射系的逐步逐級反應,自然界中依然能存在痕量元素。

例如說回到剛才說的Po和Ra,它們已經很靠近三個放射系的共同終點Pb了,所以三個系都有經過它的步驟(不同的同位素),自然在自然界中的含量就相對不那麼低了。

反過來說另乙個非常冷門的元素Tc,它的原子序號是43,遠低於三個天然放射系的終點Pb,因此它不位於任何乙個天然放射系中。所以,雖然它的最穩定同位素的半衰期高達百萬年(相比之下,Po才可憐的一百來年),但自然界中就是不存在Tc。第一次明確在地球上發現Tc,就是從核反應堆裡進行的人工核反應的產物中發現的。

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