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钍衰变系英文解释翻译、钍衰变系的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【化】 thorium decay series

分词翻译:

钍的英语翻译:

thorium
【医】 Th; thorium

衰变系的英语翻译:

【化】 decay series

专业解析

钍衰变系 (Thorium Decay Series)

钍衰变系,也称为钍系 (Thorium Series) 或4n系 (4n Series),是自然界存在的四个主要放射性衰变链之一。它起始于长寿命的放射性同位素钍-232 (Thorium-232, ²³²Th),经过一系列连续的α衰变和β衰变,最终生成稳定的铅-208 (Lead-208, ²⁰⁸Pb)。

  1. 核心定义与过程:

    • 钍衰变系描述了钍-232原子核自发衰变的完整路径。这个过程涉及多种放射性核素(子体核素)的生成与衰变,形成一个特定的衰变序列链。
    • 该衰变链以发射α粒子(氦原子核,He²⁺)和β粒子(电子或正电子)为主要特征,有时伴随γ射线(高能光子)的释放。
    • 钍-232的半衰期极长,约为140.5亿年,与宇宙年龄相当,这使得钍在地壳中相对丰富且衰变链得以持续进行。
  2. 衰变链关键阶段与核素: 钍衰变系包含多个中间核素。以下是其主要阶段(简化):

    核素名称 衰变类型 半衰期
    钍-232 (²³²Th) α 140.5亿年
    镭-228 (²²⁸Ra) β⁻ 5.75年
    锕-228 (²²⁸Ac) β⁻ 6.15小时
    钍-228 (²²⁸Th) α 1.913年
    镭-224 (²²⁴Ra) α 3.66天
    氡-220 (²²⁰Rn) α 55.6秒
    钋-216 (²¹⁶Po) α 0.145秒
    铅-212 (²¹²Pb) β⁻ 10.64小时
    铋-212 (²¹²Bi) β⁻ (64%) 60.55分钟
    钋-212 (²¹²Po) α 0.299微秒
    铊-208 (²⁰⁸Tl) β⁻ 3.053分钟
    铅-208 (²⁰⁸Pb) 稳定 稳定终点
    • 注:铋-212有分支衰变,约36%概率发生α衰变直接生成铊-208,表中列出主要路径。
  3. 特征与重要性:

    • 质量数规则: 钍系所有核素的质量数(质子数+中子数)都可以表示为4n(n为整数),因此被称为4n系。
    • 无长寿命氡气: 与铀-238衰变系(产生氡-222)不同,钍系产生的中间气体核素是氡-220(旧称钍射气 Thoron),其半衰期极短(约55.6秒),不易在环境中积累,放射性危害相对较小。
    • 地质与年代学应用: 钍系核素,特别是钍-232与其衰变子体的不平衡关系,被广泛应用于地质年代测定(如铀系法测年)、海洋沉积速率研究以及地下水流动示踪等领域。
    • 能源潜力: 钍-232本身不是易裂变材料,但通过中子俘获可以转化为可裂变的铀-233 (²³³U),因此钍被视为潜在的核燃料资源(钍基核能),相关研究(如熔盐堆)持续进行。

钍衰变系是始于钍-232、终于铅-208的天然放射性衰变序列,涉及一系列α和β衰变,产生多种中间放射性核素。其独特的4n质量数特征、相对较短的氡气半衰期以及在核地质年代学和未来核能领域的应用价值,构成了这一衰变系的核心科学意义。

来源参考:

  1. 中国核学会《核科学与工程》期刊相关论述 (核素衰变基础)
  2. 国际原子能机构 (IAEA) 放射性核素数据库 - TECDOC系列报告 (衰变链数据)
  3. 美国核学会 (ANS) 教育材料 - 《放射性衰变链概述》
  4. 《地球化学》期刊 - 放射性定年应用研究
  5. 中国科学院 - 钍基熔盐堆核能系统 (TMSR) 研究进展报告

网络扩展解释

钍衰变系是自然界中三个天然放射性衰变系之一,由一系列放射性核素通过递次衰变形成,最终生成稳定核素。以下是其核心要点:

  1. 定义与始祖核素
    钍衰变系以钍-232(²³²Th)为起始核素(始祖核素),经过连续衰变最终形成稳定的铅-208(²⁰⁸Pb)。该衰变链包含10次衰变,其中6次为α衰变(释放氦核),4次为β衰变(释放电子或正电子)。

  2. 核子数规律
    钍系所有成员的核子数(质量数)均为4的整数倍,即满足公式:
    $$A = 4n$$
    因此钍系也被称为4n系。

  3. 衰变链关键核素
    典型中间产物包括镭-228(²²⁸Ra)、锕-228(²²⁸Ac)等,最终稳定核素为铅-208。衰变过程中会释放α粒子(He²⁺)和β粒子(电子或正电子)。

  4. 平衡时间与半衰期
    钍-232的半衰期极长,约1.41×10¹⁰年,而衰变链中半衰期最长的子体为镭-228(5.76年)。整个衰变系达到长期平衡需要约几十年时间,远短于铀系的百万年级别。

  5. 应用与意义
    钍系的研究对核能利用(如钍基反应堆)、地质年代测定(通过²³²Th/²⁰⁸Pb比例)及环境放射性监测具有重要意义。

如需完整衰变链或具体衰变步骤,可参考(高权威性)和(高权威性)的详细描述。

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