不同放射物质的半衰期是多少

　　日本大地震引发的日本核泄漏辐射危机还没有解除，让我们继续关注核辐射相关知识。

　　一个原子核只能爆炸一次，然后就消失了。那意味着任何包含放射性的东西较终都会失去放射性。碘131的T1/2是8天，但它的辐射会持续几个星期，这极容易理解，因为“半衰”不等于消失。

　　辐射会消失，不过要等非常长时间。有的危险辐射，比如碘131的辐射，只持续几个星期。钚令人色变，因为它的辐射能持续24000年，而钾40——在血液和肉类（尤其是香蕉）中发现的一种重要放射性原子——会持续10亿年！我们是怕短的呢还是该怕寿命长的原子？

　　问题非常复杂，但也不算太复杂。一个原子核只能爆炸一次，然后就消失了。那意味着任何包含放射性的东西较终都会失去放射性。随着原子的消耗，残余的可以爆炸的核的数量也在减少。放射性在消失，它随时间衰减。正因为这个，人们常称放射性爆炸为放射性衰变。

　　放射性物质的T1/2是辐射降低到初始水平的一半所需要的时间。下面列举了一些有关决策问题的原子的T1/2：

　　钋（Po）215：0.0018秒        锶（Sr）90：30年
　　钋（Po）216：0.16秒          铯（Cs）137：30年
　　铋（Bi）212：1小时           镭（Ra）226：1620年
　　钠（Na）24：15小时          碳（C）14：5730年
　　碘（I）131：8天              钚（Pu）239：24 000年
　　磷（P）32：2周               氯（Cl）36：400 000年
　　铁（Fe）59：1.5月             铀（U）235：7.1亿年
　　钋（Po）210：3月             钾（K）40：13亿年
　　钴（Co）60：5年              铀（U）238：45亿年
　　氚（H3）：12年    

　　碘131的T1/2是8天，但它的辐射会持续几个星期，这极容易理解，因为“半衰”不等于消失。经过T1/28天后，辐射消失了一半。你可能以为经过两个T1/2，所有辐射都将消失，那是不对的。放射性是一种概率现象，残余的尚未衰变的核与原先的一样。即便它们开始第二个T1/2，在那个期间也可能只有50％的几率衰变。经过第二个T1/2后，初始原子的25％会消失。

　　再经过一个T1/2，它们的一半也将消失，原子数量减小到原先的12.5％。因为只有12.5％的放射性原子留下来，辐射也降到原先水平的12.5％。然后是6.25％，如此下去。经过10个T1/2（80天）后，残余的量减小到千分之一，这是1/2自乘10次的结果。再经过10个T1/2（共20个T1/2），残余量就只有原先的百万分之一。

　　这里的关键是，经过一个T1/2后，辐射的危险降低1/2，但它还能延续不少个T1/2。需要还有较后一个原子没爆炸，放射性就不可能完全消失。但减小10亿倍（经过30个T1/2）后，大部分辐射都不可能探测，通常也就没有危害了。

　　假如你害怕近距离暴露在碘的辐射下，可以多吃碘片（无放射性的碘）。你的甲状腺碘饱和了，有足够的无害碘供给，就不会再吸收更多的碘。

　　碘之所以那么危险，部分原因是它衰变太快，在非常短时间内向受害者发出非常大的剂量。碘聚集在甲状腺，其辐射诱发甲状腺肿瘤。假如你害怕近距离暴露在碘的辐射下，可以多吃碘片（无放射性的碘）。你的甲状腺碘饱和了，有足够的无害碘供给，就不会再吸收更多的碘。所以要服用碘片，把放射性碘赶出你的甲状腺。你只要要坚持服用几个星期，因为大多数放射性碘都将在那段时间里衰变、消失。

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　　有人误以为碘片还能抵御来自核反应堆的废料。其实没用，因为核废料的放射性并不来自碘。假若废料堆几个月，那么所有放射性碘都已经衰变了。核废料的危险来自T1/2更长的原子。我们还是回到原先的问题。哪种T1/2的危险性很大，长的还是短的？结果发现，两者都不是。

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　　在美国，饮用酒必需用水果、谷物或其他植物酿造，用石油做是非法的。

　　长短T1/2的危险性比较     

　　在一次核事故中，较危险的物质通常是T1/2不长不短的，不是T1/2非常短或非常长的。那是因为，T1/2短的原子很快就消失，而T1/2长的原子需要漫长时间衰变，每秒钟的衰变极少。比如，在核爆炸尘埃中，可能引起很大杀伤的物质是锶90，T1/2为30年。锶的危险在于，它的T1/2足够短（30年而不是1000年），在人的一生中可以发出大量辐射；同时又足够长（30年而不是8天），我们非常难等着它完全自然消失。

　　钋210T1/2为100天，曾被人选做谋杀的材料。为何选它呢？杀手需要它在释放之前保持威力。倘若T1/2为一个星期，他可能觉得太快。他又不想T1/2太长，那样的话，被害者或许不会很快因为大剂量死去。所以，谋杀者大概觉得100天的T1/2是优等选择。

　　核反应堆的钚239的T1/2为24000年，在相同质量的情况下，这么长的T1/2不像锶90那么危险。可是，对核废料贮藏尤其是核反应堆而言，它是一道难题，因为衰变的时间太长了。

　　氚（氢的放射性同位素）用来造手表的夜光管，T1/2为12年。这意味着12年后你的手表就只有现在的一半亮光。24年后，就要换新的了。我不担忧手表的辐射，因为氚发出的电子没有足够的能量脱离表壳。我们不仅要看每秒发生的衰变数，还要看它们是否能进入身体并造成破坏。但是，要小心镭表，它们的伽玛射线极容易跑出表壳。

　　现在考虑长T1/2的铀238：45亿年。我们相信所有铀都是在一次超新星爆炸中生成的，那次爆炸较终引起地球在45亿年前的形成。现在还剩下一半的铀，因为它正好是在一个T1/2前生成的。用于制造原子弹的铀235的T1/2要短一些，大约7亿年。倘若它是同时生成的，那么已经过了6个T1/2，只剩原来的1/64。事实上，现存铀235的总量比那个值略低，说明它在生成时不如铀238丰富。

　　人体内很大的辐射源之一是碳14，有时也称放射性碳（radiocarbon）。我们从食物摄入碳14，其T1/2为5730年。在一般人的体内，每分钟发生120 000次碳14核衰变。每次衰变发出贝塔射线（高能电子），损害周围的细胞。我们与这些体内放射性共存，它是每个生物的一部分。它是自然的，有机的，但和人为辐射一样有害。

　　当人死了，不再吃食物，碳14衰变了就不会有更新。假若考古学家发现一块化石，测量其放射性是生物的一半，那么他就知道那个生物是在一个T1/2前死亡的——也就是5730年前。这种方法是考古学中测定年龄的基本方法。假若放射性只有自然水平的四分之一，那么化石就有2个T1/2那么老。碳14可以用来测10个T1/2左右的年龄——大约57 300年。

　　在美国，饮用酒必需用水果、谷物或其他植物酿造，用石油做是非法的。任何通过植物原料发酵生产的酒都含有新的放射性碳14。相反，石油是3亿年前埋藏在地下的腐烂植物生成的。那意味着石油是50000多个碳14T1/2之前就死亡了的生物形成的，因此不会包含可测的放射性碳14。这就为美国政府检验是否用石油造酒提供了一个简单的方法。美 精烟草火器与炸药管理局就检验酒精饮料里的碳14，倘若存在预期水平的辐射，则饮料通过检验。倘若酒精没有放射性，检验人员就知道它不是用谷物或水果造的，因此肯定不适合饮用。

　　同样的原因，生物燃料——由棉花、蔗糖或其他农作物制造——也有放射性，而化石燃料没有。化石中的碳14的天然放射性早就消失了。生物燃料的放射性很微弱，不会产生任何危害，但也提供了一个简易的方法，测试它是否真的是用农作物生产的。