【半衰期】

在放射性衰变过程中,放射性元素的核数减少到原有核数的一半时所需的时间。半衰期是放射性元素的一个特性常数,一般不随外界条件的变化,元素所处状态(游离态或化合态)的不同、或元素质量的多少而改变。每一种放射性元素都有一定的半衰期,不同的放射性元素,半衰期不同, 甚至差别非常大。例如,氡-222 变为钋-218 的半衰期为 3.8 天,镭-226 变为氡-222 的半衰期为 1620 年,铀 238 变为钍-234 的半衰期是 4.5×109 年。因此,放射性元素经过一个半衰期后其核数余存一半,经过两个半衰期后其核数余存四分之一。短的半衰期仅有几千万分之一秒。长者可达数

亿年(如钍 Th)的α衰变半衰期可达 139 亿年,(即 1.39×1010 年)。原子核的衰变规律是:N=N0e-λt,这里的 N0 是初始时刻(t=0)时的原子核

数,λ为衰变常数,N 为衰变后留下的原子核数。由此可以导出半衰期 T 和衰变常数λ的关系,即

N = N e −λT

∴ 1 = e−λT

2

2 = eλT

ln 2 = λT

故 T = ln 2 / λ = 0.693 / λ

由元素的半衰期可以计算出岩石结构及其年龄。