放射性(radioactivity)和嬗变(transmutation)的区别

放射性和嬗变的关键区别在于，放射性是指自然嬗变，而嬗变是指通过自然或人工手段将一种化学元素转变成另一种化学元素。

放射性和嬗变都是化学过程，涉及原子核的变化，从现有的化学元素中形成新的化学元素。放射性是一种嬗变过程。

什么是放射性(radioactivity)？

放射性是一种自发核转变的无机过程，它导致新元素的形成。这意味着放射性是物质释放辐射的能力。我们可以在自然界中找到许多不同的放射性元素。通常，正常（非放射性）原子的原子核是稳定的。在放射性元素的原子核中，中子与质子的比例不平衡，这使它们不稳定。因此，这些原子核倾向于发射粒子以达到稳定，这个过程被称为放射性衰变。

通常，放射性元素有一个衰变的速率：半衰期。放射性元素的半衰期是指放射性元素减少到原来量的一半所需的时间。由此产生的转换包括α粒子发射、β粒子发射和轨道电子俘获。当中子与质子比太低时，从原子核发射的α粒子。例如，Th-228是一种放射性元素，可以发射不同能量的α粒子。在β粒子发射中，原子核内的中子通过发射β粒子转化为质子。P-32，H-3，C-14是纯β发射体。放射性的测量单位是贝克勒尔或居里。

当放射性在自然界发生时，我们称之为自然放射性。铀是最重的自然元素（原子序数92）。然而，这些不稳定的原子核可以在实验室里用缓慢移动的中子轰击它们。我们可以称之为人工放射性。虽然有钍和铀的放射性同位素，但人工放射性意味着我们正在创造一系列具有放射性的反式铀元素。

什么是嬗变(tran**utation)？

嬗变是改变原子核中原子结构的化学过程，它导致一种化学元素转变成另一种化学元素。嬗变分为自然嬗变和人工嬗变两种。

自然嬗变是自然发生的核嬗变。在这个过程中，原子核中的质子或中子的数量发生变化，导致化学元素发生变化。这种类型的自然嬗变发生在恒星的核心；我们称之为恒星核合成（在恒星的核心，核聚变反应产生新的化学元素）。在大多数恒星中，这些聚变反应发生在氢和氦之间。然而，大型恒星可以通过铁等重元素进行化学聚变反应。

图01：恒星核合成

人工嬗变是一种我们可以作为人工过程进行的嬗变。这种类型的嬗变是通过原子核被另一个粒子轰击而发生的。这种反应可以把一种特定的化学元素转变成另一种化学元素。这个反应的第一个实验反应是用α粒子轰击氮原子产生氧气。通常，新形成的化学元素显示出放射性。我们将这些元素命名为tracer元素。最常见的用于轰击的粒子是α粒子和氘核。