放射性元素

荧光

放射性(原子核自发地放射出α、β、γ等各种射线的现象，称为放射性。)元素（确切地说应为放射性核素）能够自发地从原子核内部放出粒子或射线，同时释放出能量，这种现象叫做放射性，这一过程叫做放射性衰变。某些物质的原子核能发生衰变，放出我们肉眼看不见也感觉不到，只能用专门的仪器才能探测到的射线。

含有放射性元素（如U、Tr、Ra镭等）的矿物叫做放射性矿物。

原子序数在84以上的元素都具有放射性，原子序数在83以下的某些元素如Tc、Pm 等也具有放射性。

放射性元素最早应用的领域是医学和钟表工业。镭的辐射具有强大的贯穿本领，发现不久便成为当时治疗恶性肿瘤的重要工具；镭盐在暗处发光，用于涂制夜光表盘。后来放射性元素的应用已深入到人类物质生活的各个领域，例如核电站和核舰艇使用的核燃料，工业、农业和医学中使用的放射性标记化合物，工业探伤、测井（石油）、食品加工和肿瘤治疗所使用的某些放射源等。放射性元素分为天然放射性元素和人工放射性元素两类。

从天然产物中发现的放射性元素。它们是钋、氡、钫、镭、锕、钍、镤和铀。

α、β、γ三种射线

地球上的一切自然物质中都含有不同数量的放射性元素，整个地球、乃至整个宇宙的一切自然物质，实际上都是由103种天然元素（不包括人造元素）组成的。在103种天然元素中，有一族元素具有放射性特点，被称为“放射性元素族”，所谓“”放射性元素，是指这些元素的原子核不稳定，在自然界的自然状态下不断地进行核衰变，在衰变过程中放射出αβγ三种射线和有放射性特点的隋性气体氡气。其中的α射线（粒子）实际上是氦（He）元素的原子核，由于它质量大、电离能力强和高速的旋转运行，所以是造成对人体内照射危害的主要射线；β射线是负电荷的电子流；γ射线是类似于医疗透视用的X射线一样和波长很短的电磁波，由于它的穿透力很强，所以是造成人体外照射伤害的主要射线；由衰变而产生的氡（Rn）气是自然界中仍具有放射性特点的惰性气体，由于它还要继续衰变，因此被吸入肺部后，容易造成对人体内照射（特别是对肺）的伤害。

β射线速度接近光速,α射线(粒子)速度大约是光速的十分之一,电离强度是α、β、γ中最强的,但穿透性最弱,只释放出α粒子的放射性同位素在人体外部不构成危险。然而,释放α粒子的物质(镭、铀等等)一旦被吸入或注入,那将是十分危险。它就能直接破坏内脏的细胞。γ是光子,没有静止质量,比X射线的穿透力强要是被照射射久对人的健康危害很大...

另电离程度α>β>γ,贯穿程度α<β<γ。

天然放射性元素

在天然“放射性元素”中，人们常听说的放射能量最大的是铀（U）、钍（Th）和镭（Ra），其次有钾-40（40K），铷（Rb）和铯（Cs）。这6种天然放射性元素是构成地球和宇宙自然界一切物质的组成部分（当然很微量），无论是在各类岩石和土壤中，还是在一切江河湖海的水中和大气中，都有不同数量的放射元素存在。其中铀在地壳中占“克拉克值”平均含量的

千分之一。这就是说，我们人类和一切生命所赖以地球的成份中本来就始终存在着天然的放射性物质。但是它不但没有阻挡住万物的生存发展和人类的繁衍生息，反而使放射性元素越来越被广泛利用在许多方面（原子核电站、空间技术、医疗技术、同位素技术等）为人类服务。自然界天然存在的低浓度的放射性辐射不但不会危害人类健康，而且已经是自然界平衡系统的组成部分，人类和一切生命已经完全适应了这个平衡系统的生存环境，如果破坏了这个平衡系统，可能反而对人类带来不利的影响。了解这些概念，就知道自然界本来就存在的放射性辐射并不可怕，只要我们能够正确地认识它的基础上科学的应用它，就绝不会造成对人民身心健康的伤害。

（1）无论是各类岩石（天然石材）中，还是土壤和海水中，普遍都存在不同数量的（但都是微量或很微量的）放射性元素。

（2）由水成（沉积）生成的大理石类和板石类中的放射性元素含量，一般都低于地壳平均值的含量（其中只有少量的黑色板石可能高于地壳平均值）；

（3）在火成岩的花岗岩类（装饰石材中的“花岗石”一词是商业术语，它包括了地质学中的全部火成岩，包括花岗岩类、闪长岩类，玄武岩类、辉长岩类等和有装饰性能特点的变质岩，如，片麻状花岗岩、花岗片麻岩等），暗色系列的（包括黑列）花岗岩和“浅色系列”中的灰色系列花岗岩，其放射性元素含量也都低于地壳平均值有含量；

（4）只有“浅色系列”中的真正的花岗岩类和由火成岩变质形成的片麻状花岗岩及花岗片麻岩等（包括白色系列、红色系列、浅色的绿色系列和花斑色系列），其放射性元素含量稍高于地壳平均值的含量。在全部天然装饰石材中，大理石类、绝大多数的板石类、暗色系列（包括黑色、蓝色、暗色中的绿色）和灰色系列的花岗岩类，其放射性强度小，即使不进行任何检测也能确认是“A类”产品，可以放心大胆的用在家庭室内装修和任何场合中。

编辑本段辐射强度

对于浅色系列中的白色、红色、绿色和花斑色系列的花岗岩，也不能笼统地认为放射性辐射强度都大，而是只有在以下几种情况下，其放射性辐射强度才有可能偏大：

白色花岗岩类主要是花岗岩类中的白岗岩

白岗岩是地下岩浆冷凝的后期阶段生成的，它的主要万分是二氧化硅（Sio2,即石英），在岩石中高达73—77％。这种岩石生成的阶段（即岩浆冷凝的后期阶段）恰好也是地下岩浆中的铀、钍、铷、钾等放射性元素相对聚集的阶段。由于一切元素（包括放射性元素）在地球中的分布都是极不均匀的，如果恰好遇到某一地区的放射性元素分布相对稍多（地质上称为“本底偏高”）时，那么这个地区出产的白岗岩的放射性辐射强度就有可能偏大。

红色花岗岩类

含钾的矿物钾长石是红色花岗岩的主要成分，而钾元素中的同位素钾

-40（40K）本身就是放射性元素。所以含钾矿物质（呈浅粉色、粉红色等）越多，其辐射强度有可能越偏高（大）。此外，在红色花岗岩类中，包括了片麻状花岗岩和花岗片麻岩。这种在距今二三十亿年前生成的古老岩石中，不仅含钾长石多，而且有时还含一种颜色美丽的（紫红色、酱红色、紫色等）特殊矿物质——锆石（ZrSiO4）。锆石矿物质中常混有铀、钍等放射性元素，从而使花岗岩的红色更加鲜艳华贵的同时，随之也提高了辐射强度，这就是著名的“印度红”和“南非红”辐射强度偏大（高）的原因所在。

浅色系列的绿色花岗岩

有时含一种颜色鲜艳美丽和绿色、翠绿色、兰绿色的特殊矿物质——天河石。天河石本身就是由弱放射性元素钾、铷、铯组成的〖（K,Rb,Cs）(AlSi3O8)〗,因此含有这种矿物质的名贵的绿色花岗岩，其辐射强度可能偏大。

花斑系列的花岗岩

由于常有含钾的矿物质和石英等其它矿物质组成的“大斑晶”，构成漂亮的斑状花岗岩，所以其辐射强度也有可能偏大。由上述可知，在全部浅色系列的花岗岩中，只有“本底偏高”地区的白岗岩、含钾长石矿物质多（特别是含钾-40同位素多）的花岗岩、含锆石矿物质（古老）变质岩和含天河石矿物质的花岗岩，才有可能形成放射性辐射强度偏大和可能有一定的现象。而这一部分花岗岩在全浅色系列的花岗岩中所占的数量是比较少的(约占20％—25％)，所以对大部分浅色花岗岩仍可放心大胆的使用。那么为什么少量黑色板石的放射性辐射强度也有可能偏大（偏高）呢？这是因为，板石类石材都是由江、河、湖泊、海洋中沉积的泥质岩石变化（地质上称为“变质”）而成的，其中的黑色板石中含有较多的碳质成份。泥质和碳质在水下沉淀时都有较强的吸附力和粘接力，能够把水中的放射性物质和各种杂质都吸附到泥质和碳质中沉积下来，从而造成了有些黑色板石的辐射强度可能偏大。

衰变过程

不论是东方还是西方，都有一大批人在追求“点石成金”之术，他们妄想把一些普通的矿石变成黄金。当然，这些炼金术之士的希望都破灭了，因为他们不知道一种物质变成另一种物质的根本在于原子核的变化。不过，类似于“点石成金”的事情一直就在自然界中进行着，这就是伴随着天然放射现象发生的“衰变”。

原子核的衰变