以下是元素周期表中不稳定元素的持续时间
其中一些同位素的半衰期为几秒或更短,而另一些则持续很长时间
在元素周期表中,大多数元素至少有一种稳定形式。但其他元素只有不稳定形式,所有这些元素都会通过发射辐射并转变为不同的元素,直到成为一种稳定元素。放射性衰变的时间尺度被称为元素的半衰期,即元素样本减少一半所需的时间。
一般来说,铀元素之后的元素,它们在元素周期表中的位置越靠后——原子序数越高——它们的寿命就越短。不稳定元素的半衰期相差近 30 个数量级。相比之下,银河系的直径比 DNA 螺旋的宽度大约大 30 个数量级。
下图显示了每种不稳定元素寿命最长的同位素(质子数相同但中子数不同的形式)衰变所需的时间。(这些半衰期不是精确的数字;每个半衰期都存在不确定性。)即使以对数刻度绘制,随着半衰期的增加,图形上各点之间的距离代表的时间量也越来越大,但寿命最长的不稳定元素铋的寿命却超出了图表范围。
未来发现的所有元素的半衰期都会越来越短吗?科学家们对此并不确定。他们预计会达到理论上的“稳定岛”,其中半衰期将逆转趋势。这些元素的寿命可能只有几秒钟,也可能只有一天。没有人知道它们将具有什么特性,或者这些元素是否可以帮助科学家更多地了解原子——以及所有物质——如何结合在一起。因此研究人员,希望能更靠近这个岛屿传说中的海岸。
衰变不稳定
该图以对数刻度绘制了元素周期表中不稳定元素(蓝色)的寿命或半衰期。图中还包含每种元素最长寿命形式或同位素的数据,以及常见的对比数据(绿色)。
点击或单击即可展开。
资料来源:国际原子能机构、布鲁克海文国家实验室、G. Audi等人/中文物理C2017