
【化】 radioactive secular equilibrium
emanate from; emit; radiate; ray; shed
【化】 emit; radiate; radiation
【医】 actino-; radiate; radiation; radio-
【化】 secular equilibrium
放射性长期平衡(Secular Equilibrium)是核物理学中的重要概念,指放射性母核与子核在衰变过程中达到的一种动态稳定状态。以下是基于汉英词典视角的详细解释:
中英对照定义
源自拉丁语 "seculum"(意为长期),指母核半衰期远大于子核时((T{1/2,text{母}} gg T{1/2,text{子}})),子核衰变率与母核生成率相等的状态。
平衡条件
当 ( T{1/2,text{母}} > 100 times T{1/2,text{子}} ) 时成立,数学表达式为:
$$ lambda{text{子}} N{text{子}} = lambda{text{母}} N{text{母}} $$
其中 (lambda) 为衰变常数,(N) 为原子核数量。
衰变链示例
(^{226}text{Ra})(镭-226,半衰期1600年)→ (^{222}text{Rn})(氡-222,半衰期3.8天)
母核半衰期约为子核的15万倍,符合长期平衡条件。
应用场景
核物理标准教材
Krane, K. S. Introductory Nuclear Physics (1988) 第7章详细推导平衡方程
经典教材明确区分了长期平衡(secular)与暂时平衡(transient)的界限条件。
国际原子能机构技术文件
IAEA Technical Reports Series No. 478 (2015) 第3.2节 "Radioactive Equilibrium in Decay Chains"
定义工业与医疗应用中平衡状态的判定标准。
国家标准术语
GB/T 4960-2020《核科学技术术语》条目 4.1.32
中国国家标准强调平衡状态下子核活度与母核活度近似相等。
注:实际应用中需注意温度、化学环境等因素可能破坏平衡状态(如氡气从镭化合物中逸出)。
放射性长期平衡(又称久期平衡)是递次衰变过程中母体与子体达到的一种稳定状态,其核心概念和条件如下:
1. 定义
当放射性母体的半衰期远长于子体时,经过足够长时间后,母体与子体的放射性活度(即单位时间内的衰变次数)会形成一个固定比例,且该比例不再随时间变化。
2. 形成条件
3. 数学关系
平衡状态下,母体与子体的活度满足:
$$
frac{A{text{母}}}{A{text{子}}} = text{常数}
$$
此时子体的衰变速率等于母体生成子体的速率,两者动态平衡。
4. 特点
对比概念
若母体半衰期仅略大于子体,则可能形成“暂时平衡”;若母体半衰期极长(如铀-238的半衰期为44.7亿年),则长期平衡可维持数万年以上。
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