放射性衰变链是指一系列放射性核素通过连续的衰变过程最终转变为稳定核素的过程。在这个过程中,一个不稳定的放射性核素会通过发射α粒子(由两个质子和两个中子组成)或β粒子(一个电子或正电子)来减少其原子核中的质子或中子的数量,从而向稳定状态转变。
放射性核素不会直接衰变成稳定核素的原因在于原子核的稳定性与质子和中子的数量有关。一个稳定的原子核需要具有合适的质子与中子比例。如果一个放射性核素的质子或中子数量过多或过少,它就可能需要通过一系列的衰变步骤来达到一个稳定的质子与中子比例。
例如,一个具有过多中子的放射性核素可能会通过β衰变(一个中子转变为一个质子和一个电子)来减少中子数量,而一个具有过多质子的核素可能会通过α衰变来减少质子数量。这些衰变过程可能需要多次发生,直到原子核达到一个稳定的质子与中子比例。
此外,原子核的稳定性还受到其他因素的影响,如核子的排列方式和核力的作用。因此,放射性核素的衰变路径往往是复杂且多样的,通常不会一步到位地直接转变为稳定核素。