
【化】 radioactive secular equilibrium
emanate from; emit; radiate; ray; shed
【化】 emit; radiate; radiation
【醫】 actino-; radiate; radiation; radio-
【化】 secular equilibrium
放射性長期平衡(Secular Equilibrium)是核物理學中的重要概念,指放射性母核與子核在衰變過程中達到的一種動态穩定狀态。以下是基于漢英詞典視角的詳細解釋:
中英對照定義
源自拉丁語 "seculum"(意為長期),指母核半衰期遠大于子核時((T{1/2,text{母}} gg T{1/2,text{子}})),子核衰變率與母核生成率相等的狀态。
平衡條件
當 ( T{1/2,text{母}} > 100 times T{1/2,text{子}} ) 時成立,數學表達式為:
$$ lambda{text{子}} N{text{子}} = lambda{text{母}} N{text{母}} $$
其中 (lambda) 為衰變常數,(N) 為原子核數量。
衰變鍊示例
(^{226}text{Ra})(鐳-226,半衰期1600年)→ (^{222}text{Rn})(氡-222,半衰期3.8天)
母核半衰期約為子核的15萬倍,符合長期平衡條件。
應用場景
核物理标準教材
Krane, K. S. Introductory Nuclear Physics (1988) 第7章詳細推導平衡方程
經典教材明确區分了長期平衡(secular)與暫時平衡(transient)的界限條件。
國際原子能機構技術文件
IAEA Technical Reports Series No. 478 (2015) 第3.2節 "Radioactive Equilibrium in Decay Chains"
定義工業與醫療應用中平衡狀态的判定标準。
國家标準術語
GB/T 4960-2020《核科學技術術語》條目 4.1.32
中國國家标準強調平衡狀态下子核活度與母核活度近似相等。
注:實際應用中需注意溫度、化學環境等因素可能破壞平衡狀态(如氡氣從鐳化合物中逸出)。
放射性長期平衡(又稱久期平衡)是遞次衰變過程中母體與子體達到的一種穩定狀态,其核心概念和條件如下:
1. 定義
當放射性母體的半衰期遠長于子體時,經過足夠長時間後,母體與子體的放射性活度(即單位時間内的衰變次數)會形成一個固定比例,且該比例不再隨時間變化。
2. 形成條件
3. 數學關系
平衡狀态下,母體與子體的活度滿足:
$$
frac{A{text{母}}}{A{text{子}}} = text{常數}
$$
此時子體的衰變速率等于母體生成子體的速率,兩者動态平衡。
4. 特點
對比概念
若母體半衰期僅略大于子體,則可能形成“暫時平衡”;若母體半衰期極長(如鈾-238的半衰期為44.7億年),則長期平衡可維持數萬年以上。
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