铀系(或称铀-镭系)

铀系的起始核素为 ,它的半衰期为4.468×109a(年)。其中UⅠ-Io为铀组核素,而Ra以下称为镭组核素。UI( )经过α衰变后变成UX1( ),是钍的同位素。UX1经过β衰变而变成UX2( ),是镤的同位素。UX2有两种衰变方式,大部分原子核经过β衰变而变成UⅡ( ),小部分(占0.15%)的原子核先放出γ射线变成UZ,UZ与UX2为一对同质异能素(即具有相同质量和相同电荷的原子核,而其半衰期有明显差异的同位素),UZ再经过β衰变而变成UⅡ。UⅡ的半衰期很长,UⅡ以后是一连串的α衰变。先衰变成Io( ),再衰变成Ra,Ra衰变成本系列中唯一的气体放射性核素Rn。Rn衰变成RaA( ),RaA有两种衰变方式,大部分(占99.97%)经α衰变变成RaB( ),极少部分(0.03%)经β衰变成砹( )。At的寿命很短(半衰期为2s),绝大部分(99.9%)以α衰变的方式衰变成RaC( )；0.1%的At经β衰变变为 。而 经过α衰变成RaC′( )。RaC的绝大部分是由RaB衰变而来的,RaC的绝大部分(99.96%)又经过β衰变而成RaC′( )。RaC′经α衰变变成RaD( ),极少部分RaC经α衰变成RaC″( ,RaC″经β衰变也变成RaD。RaA、RaB、RaC、RaC′及RaC″的寿命都很短,半衰期从1.64×10－4s(秒)～26.8min(分),称它们为Rn的短寿放射性子体。

RaD经过β衰变成RaE( ),RaE经β衰变成RaF( ),RaF经α衰变成铅的稳定同位素RaG( )。而RaD、RaE、RaF的寿命比较长,半衰期从5d(天)～22.3a(年),称它们为Rn的长寿放射性子体。整个铀系列的衰变如图1-7所示。衰变常数和半衰期见表1-1。

铀系列由20种放射性核素组成。

α辐射体有12个,其中主要的有8个： 、 、 、 、 、 、 、 。

β辐射体有11个,其中主要的有4个： 、 、 、 。

γ辐射体有11个,其中主要的有2个： 、 。

图1-7 铀系衰变图

表1-1 铀系核素参数