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半衰期的定义和计算公式

发布者: 云算笔记 日期:2016-10-06 |
分类 : 化学

半衰期的定义

放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间,叫半衰期(Half-life)。随着放射的不断进行,放射强度将按指数曲线下降,放射性强度达到原值一半所需要的时间叫做同位素的半衰期。原子核的衰变规律是:\(N=No \times (1/2)^{t/T}\) 其中:No是指初始时刻(t=0)时的原子核数 t为衰变时间,T为半衰期,N是衰变后留下的原子核数。放射性元素的半衰期长短差别很大,短的远小于一秒,长的可达数百亿年。

在物理学中,尤其是高中物理,半衰期并不能指少数原子,它的定义为:放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。衰变是微观世界里的原子核的行为,而微观世界规律的特征之一在于“单个的微观事件是无法预测的”,即对于一个特定的原子,我们只知道它发生衰变的概率,而不知道它将何时发生衰变。然而。量子理论可以对大量原子核的行为做出统计预测。而放射性元素的半衰期,描述的就是这样的统计规律。

放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身决定的,与外界的物理和化学状态无关。

半衰期的计算公式

\(m=M(1/2)^{t/T}\)

其中:

M为反应前原子核质量;

m为反应后原子核质量;

t为反应时间;

T为半衰期。

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