衰变常数(decay constant),表征放射性衰变统计规律的特征量之一,表示某种放射性核素的一个原子核在单位时间内发生衰变的几率。

中文名

衰变常数

外文名

decay constant

单位

s⁻¹

表征

放射性衰变统计规律的特征

物理意义

放射性元素衰变的几率

学科

核物理

简介定义

衰变常数是各种放射性核素的特征参数。与半衰期一样是表示放射性元素衰变速度的一项指标。衰变常数(λ)与半衰期

有下列关系:

。λ值愈大,放射性元素衰变愈快,半衰期愈短。

计算公式

计算公式如图中1式,其中

代表t时刻的原子核数目,λ代表衰变常数。

与半衰期的换算关系如图中2式,其中T代表半衰期。

实验发现,用加压、加热、加电磁场、机械运动等物理或化学手段不能改变指数衰减规律,亦不能改变其衰变常数。这表明,放射性衰变是由原子核内部运动规律所决定的。

物理意义

它的物理意义就是在单位时间内每一个核的衰变几率。每一种放射性核素都有它特定的衰变常数,λ数值大的放射性核素衰变得快,小的则慢。衰变常数的单位是s,例如,

的衰变常数为

,而

的衰变常数则为

。由此可知,衰变常数也是用来表示放射性核素的特征。

衰变特性

放射性元素的原子核和普通元素的原子核显著不同,在于它的核不稳定性,这些不稳定的核会自发地发生衰变,放出射线,转变成其他元素的原子核。而核反应是原子核被一个粒子轰击后放出一个或几个粒子而转变成另一个原子核的过程。所以说,核衰变是原子核的自发衰变,而核反应是原子核的受激衰变。核衰变的特点是:

1、核衰变是一个核内过程,仅决定于核本身的性质,任何外界作用,例如,温度、压强、电磁场强弱等情况不能改变其放射性衰变的快慢。放射性元素衰变的快慢用半衰期

表征,其中λ是衰变常数,亦是标志放射性原子核衰变快慢的物理量。

2、核衰变是一个统计过程。不能预知它在什么时刻衰变,而只能谈它在某一瞬间发生某种衰变的几率,衰变常数λ也是为此而引入的,用它来表示一个原子核在单位时间的衰变几率和衰变快慢。但是,衰变常数并不等同于原子核的衰变率。原子的衰变率是随时间变化的。

衰变常数