第-0.3章 元素半衰期（1 / 2）

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，英文名是half-life。

而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，就叫做同位素的半衰期。

而原子核的衰变规律是：n=nx(1/2)t/t。

其中：n是指初始时刻（t=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。

所以一个放射性同位素的半衰期，是指一个样本内，其放射性原子，衰变至原来数量的一半所需的时间。

半衰期越短，代表其原子越不稳定，每颗原子发生衰变的几率也越高。

而由于一个原子的衰变是自然地发生，即不能预知何时会发生，因此会以几率来表示。

每颗原子衰变的机率大致相同，做实验的时候，会使用千千万万的原子。

从统计意义上讲，半衰期是指一个时间段t，在t这段时间内，一种元素的一种不稳定同位素原子发生衰变的概率为5%。“5%的概率”是一个统计概念，仅对大量重复事件有意义。

当原子数量“巨大”时，在t时间内，将会有5%的原子发生衰变，从数量上讲就是有“一半的原子”发生衰变。

在下一个t时间内，剩下未衰变的原子又会有5%发生衰变，以此类推。

但当原子的个数不再“巨大”时，例如只剩下2个原子还未衰变时，那么“5%的概率”将不再有意义，这时，经过t时间后，发生衰变的原子个数不一定是1个（2x5%。

现在可知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。

应该注意的是，并非经过两个半衰期，所有辐射都将消失。

因为放射性是一种概率现象，每经过一个半衰期，初始原子会消失5%，即辐射的危险会降低一半，但还能延续很多个半衰期。