【新语丝电子文库(www.xys.org)(www.xys2.org)】 ———————————————— 《你知道吗?——现代科学中的100个问题》 I·阿西莫夫 著 暴永宁 陈养正 钟元昭 吴伯泽 译 碧海听潮声 扫 55 为什么我们总是说某一同位素的半衰期,而不谈    它的总寿命呢?   有些原子是不稳定的,这样的原子如果听其自然,早晚 必定会自发地发生变化。那时就会有一个高能粒子或γ射线 光子从它的原子核里飞出,因而它就变成另一种原子(属于 同一种元素的原子可以称为这种元素的同位素)。如果在某 个地方有大量的不稳定原子,它们就会朝四面八方辐射出粒 子或γ射线,所以我们说,这样的原子是放射性的。   我们无法说一个特定的放射性原子什么时候会发生变化。 这可能在一秒钟内发生,也可能过了一年还不发生,甚至可 能过一千万亿年还不发生。因此,你无法测定放射性原子的 “总寿命”(即它保持不变的时间)。这种“总寿命”可以 具有任意值,所以,谈“总寿命”是没有用的。   不过,假定在某个地方有很多很多某种特定放射性同位 素的原子。在任何一个指定的时刻,其中都有一些原子在发 生变化。这时你会发现,尽管你在任何条件下都不能够说某 个特定的原子将在什么时候发生变化,但你却可以预言说, 在(比方说)一百万亿亿亿个原子当中,有多少个原子在多 少秒钟以后会发生变化。   这是个统计学的问题。你完全不可能说出某个特定的美 国人在某一年会不会死于车祸,但你却有可能相当精确地预 言说,在某一年内会有某一数量的美国人在车祸中丧命。   只要给出大量某一特定同位素的原子,我们就可以测出 它们在某一指定时刻的辐射量,因而就能够预言在将来任何 时刻会有多大的辐射量(会有多少个原子在发生变化)。已 经查明,只要把原子发生变化的方式规定下来,那么,不管 在开始时有多少原子,在原子总数中有1/10发生变化所 需要的时间总是相同的,事实上,这些原子当中的2/10 (或4/17,19/573还是任何别的特定的分数)发 生变化所需要的时间总是固定不变的,不管最初有多少个原 子。   因此,我们不说某一特定同位素原子的“总寿命”有多 长(这是没有什么用处的),却说其中某一部分发生变化所 需要的时间有多长,因为这个时间长度比较容易测量出来。 但是,这个某一部分到底应该是多大呢?在所有分数当中最 简单的是1/2,所以通常就用某一特定同位素原子的一半 发生变化所需要的时间来作标准,这就是这种同位素的“半 衰期”。   某种特定的同位素越稳定,它的原子就越不容易发生变 化,因而在你开始进行观察以后的(比方说)一个钟头内, 某一特定数量的原子发生变化的可能性也越小,这就是说, 其中一半原子发生变化所需要的时间也越长。   换句话说,某种特定同位素的半衰期越长,它就越稳定; 半衰期越短,它就越不稳定。   有些同位素的半衰期确实很长。钍232这种同位素的 半衰期为140亿年,任何一个数量的钍232,都要经过 这样长的时间,才有一半发生衰变。这就是为什么钍232 在地壳中尽管已经呆了将近50亿年的时间(而且在不断衰 变着),至今蕴藏量还非常丰富的原因了。   但是,有些同位素的半衰期却确实非常短。氦5这种同 位素的半衰期大约只有一千亿亿亿分之一秒。 阿西莫夫《你知道吗?--现代科学中的一百个问题》 科学普及出版社 1984年 ———————————————— 【新语丝电子文库(www.xys.org)(www.xys2.org)】