放射性同位素的半衰期和衰变常数如何应用于地质年代学计算?
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发布时间：2024-10-06 14:22
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时间：2024-10-08 03:38
放射性，是指原子核自发释放各种射线的现象，主要由α、β、γ三种射线构成。α射线是高速运动的α粒子流，这些粒子由两个质子和两个中子组成，实质上是氦-4（He）。β射线则是高速电子流，而γ射线则是波长极短的电磁波。
放射性同位素是指能自然放射射线的元素，其衰变过程分为几种类型。单衰变是指母体同位素一次衰变后直接转变为稳定的子体，如87Rb衰变为87Sr的过程。连续衰变或衰变系列则涉及多个步骤，如238U通过14次衰变最终形成稳定的206Pb，中间产生一系列不稳定子体。分支衰变则指母体同时产生两种子体，如40K通过β-衰变和电子捕获形成40Ca和40Ar。
关键的衰变参数是半衰期，即放射性同位素原子数减半所需的时间，记作T1/2，它不受外部条件或元素状态影响，具有不同的数值，从极短的10-7秒到1018年不等。半衰期越短的同位素，放射性越强。衰变速率用衰变常数(λ)表示，它是放射性衰变定律中计算地质年代的重要依据。
下表列出了一些同位素的半衰期和衰变常数，它们在地质年代学研究中发挥着重要作用。
扩展资料
同位素地球化学的一个研究领域。它依据放射性同位素衰变定律进行精确的地质计时，为地球形成以来各个主要演化阶段确定了科学时标。所测年龄通常以 100万年(Ma)来表示。同位素地质年代学是地质学、核物理学和放射化学相互结合逐渐发展而成的。它的发展与电子计算机技术、超微超纯分析技术特别是质谱分析技术的高速发展密切相关，这些技术的发展大大提高了同位素测量的灵敏度和分辨率。
