03.03 导致原子会有半衰期的原因是什么?

钟铭聊科学


答:原子存在半衰期,是由于该原子的原子核不稳定,然后通过衰变的形式转化为其他原子。


半衰期

人类目前发现的化学元素有118种,每种元素还拥有同位素,其中很多同位素都具有半衰期,时间从几纳秒到几十亿年不等;比如碳-14的半衰期为5730±40年,指的是一定量的碳-14,在5730年后将有一半发生衰变,再过5730年后,将有3/4的发生衰变。

半衰期是一个统计数值,只针对大量的衰变物有效,对于单个原子来说,半衰期没有任何意义,因为科学家根本无法预言单个原子的衰变时间。


衰变原因

原子核由质子和中子构成,它们之间通过强相互作用连接,由于质子带正电荷,所以质子间会产生排斥力,好在强力是电磁力的100倍,所以原子核不会因为质子间的排斥力轻易解体。

但问题在于强力是短程力,只在10^-15米的尺度有效,而电磁力是长程力,可以无限叠加,所以当原子核的质子数目过多后,质子间的排斥力将会越来越大,导致原子核分裂,比如82号化学元素铅,就是最大的非放射性元素,然后越大的化学元素,半衰期基本越短。

元素衰变和自身的能量息息相关,就如一个小球,我们放在山顶、平面和山底时,由于重力势能,山顶的能量最高也最容易失去平衡,而山底的能量最低也最稳定。

原子核中也存在类似的能量关系,原子核中的平均核子质量越高越不稳定,也最容易发生衰变,半衰期也越短,反之亦然。

在所有化学元素中,铁-56的平均核子质量是最低的,所以铁-56是最稳定的原子,在宇宙中,恒星聚变的终极产物就是铁-56,重元素衰变也是朝着铁-56靠拢。

而单个原子的衰变由量子力学概率决定了,我们可以计算出单个原子的衰变概率,但是无法预言单个原子衰变时间,大量的衰变原子放在一起,统计学就可以给出一个半衰期。


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首先,我们定义一下半衰期。半衰期(Half-life)是指某种特定物质的浓度经过某种反应降低到剩下初始时一半所消耗的时间。常见用在测量半衰期的有如核的衰变、一级化学反应、药物在体内的吸收和代谢等。

一般导致原子会有半衰期的原因基本在于该原子的放射性。

放射性是指元素从不稳定的原子核自发地放出射线(如α射线、β射线、γ射线等),而衰变形成稳定的元素后停止放射(形成衰变产物)。降低到剩下初始时一半所消耗的时间就是该元素的半衰期。

半衰期经常用来描述不连续的实体的数目变化,在这种情况下千万不要把半衰期理解成物体数目减半的所需时间。

举例来说,现在有一颗放射性的原子核,它的半衰期是1秒钟,这绝对不是意味着在1秒后这颗原子会变成半颗原子,事实上,它可能衰变成其他的原子核或仍然维持原貌不衰变。

所以正确理解半衰期的意义要从机率的观点出发。可以这样理解:我们可以观察很多颗上例中的原子,其中有一些在1秒后会衰变,但是也有一些在1秒后不会衰变,当观察的数目很大时,就会有一半数目的原子会衰变成他种原子核。


微格物


原子核化学周期表,质量是非整小数,为何?因为是几种核素,的平均值,同位素,有相同质子数,而中子数不同,半

衰期就是指这些放射性同位数而言,

同位素,在结合上不够稳定,中子会变成质子和电子

可以通过核质比筛选出同位素。同位素的衰变是偶然的,大量核子只能靠统计,于是就有了半衰期这个统计标准。





AUTUYG


《原子存在半衰期的真相》

然而原子存在半衰期的真相却是不同的原子使用的算法软件系统就一定不会一样,这是决定不同原子半衰期均不会完全一样的最根本原因!

所以要想巨大改变原子的半衰期只能去改变原子使用的软件系统状态的巨大升级!

比如,要想改变人体细胞原子的半衰期就只能去改版升级细胞原子所使用的"生命算法软件系统"的版本的先进性才行,不然要想极大延长人体健康寿命(变为300岁以上)就只能是胡扯了!

好在巨大升级人体细胞原子的"生命算法软件系统"的卓越超凡的量子科技也已经从宇宙三类高级智慧文明的外星人科学家团队带到地球上又认真传授给人类熟练成功掌握了!

所以人体健康又青春不衰的生命被极大延长也就很自然地变成了事实,虽然绝大多数人类对于这种小事一概不知也丝毫干扰不了这项卓越超凡的量子科技被成功应用于人间了!

所以人间进入21世纪也就是可以将巨大改版升级人体细胞原子使用的生命算法软件系统变成很实在又很有意义的人类文明获得巨大进化的事业耶,也不必担忧谁会无法理解,更不用操心谁会坚决反对!

毕竟在地球人间一切事物不论说得如何全都是"实践是检测真理的唯一标准"!决不是无知又愚蠢会成为检验真理的标准了.




宇宙时空联盟


原子由原子核及核外电子构成,而原子核内虽然十分复杂,至今也没有完全搞明白,但其中包含质子Proton与中子Neutron则是事实。

质子是最轻的重子,由于重子数守恒导致它不会衰变。但中子则不同,它比质子略重,因此会通过弱相互作用自然衰变成质子、电子及反电子中微子。在原子核内部,虽然有核力将质子与中子结合成原子核,但中子的衰变仍然会发生(与自由中子的衰变略有不同),这正是自然放射性的原因。

跟据量子理论,任何事件的发生都不是完全确定的,但有精确的几率。所以原子中中子的衰变也是概率性的,无法确定衰变的准确时间,但可以计算各种衰变发生的概率,因此只能使用数学上的统计工具计算出所谓的“半衰期”。在物理学中,所使用的也正是半衰期。


励创精益忠言


首先声明,我不是科学家,但你提出的这个问题,我可以从佛法的观点来回答。原子,相当于佛法中说的微尘,而且这种微尘是在刹那生灭中,生灭的速度之快,是我们无法想象的。其实,我们所见到的原子、分子,大到各种物体,都是这种生灭之间的相续相,如同电影电视屏幕上的影像一样,是高频率相续所生的虚妄之相,实际上并无实物存在,一切物质都是由法性所生的。这种法性的本体是空性,所以佛法中说,万法皆空!你说的半衰期,很可能就是微尘的变灭周期。

最后再说一句,科学最终都会与佛法走到一条路上,因为佛法是真理,科学也在寻找真理!


用户74104460556


原子当然有半衰期,因为原子是我们身边的所有物质构成的基础。从理论上讲因为原子核都具有放射性而在物理学上一个放射性同位素的半衰期是指一个样本内,其放射性原子的衰变至原来数量的一半所需的时间。也就是这个衰变的过程。一句话诠释就是放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间,就叫半衰期。


应春春


跑累了你不得歇着啊,就像跑马拉松的前程跟后程的配速肯定不一样,原子在运动的过程中能量不断衰减,衰减到一定程度也就是科学界所说的半衰期。


假如我是万元户


依我的观是唯物的,就不要去究竟物真的理处。“能用就是真理”,所以“实践是检验真理的唯一标准”。若认知不到这一点,就是烦恼。若人要究竟理的真处,想超越自我的认知,那就得先从无我起步,使自己先衰于世之万物之知。不得法的问知,答问是出自人己心的妄念。天人合一是知之基础,知行合一是知行一法,理里无真是知知有障,真不可说是知理一圆,断灭妄念!原子为何衰?是认为己不是原子吧。原子会这样想吗?


秋石173407593


......仔细观察的结果显是,核外电子的运动速度会随着时间的流逝而变得越来越快!说明其能动的性质在不断的增强。从而导致原子核对电子的束缚能量不断的增加,由此便让其慢慢的走向消亡......!。


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