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某些元素的半衰期非常短，因此它们衰变的速度非常快。那么问题来了，既然有些元素半衰期这么短，为什么它们还会存在呢？
要理解这背后的科学原理，首先必须理解某些基本概念，如同位素、半衰期和放射性衰变。当相同元素的原子有不同数量的中子时，它们被称为同位素。

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图为：氢的同位素
上图描述了额外的中子如何产生不同的氢同位素。同位素具有相同数量的电子，因此具有相同的化学性质。然而，由于它们的质量(中子数不同)不同，元素的物理性质也有所不同。
什么是半衰期?
当原子经历放射性衰变时，它会失去粒子。丢失的粒子将把原来的原子变成另一种同位素或元素，因为它减少了原来元素的数量。
半衰期是指样本中放射性核的数量在任何给定时间内降到其值的一半所需要的时间。(史蒂夫·欧文，2014)

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图为：放射性衰变
简单地说，一个元素失去一半质量所需的时间就是这个元素的半衰期。
例如，磷同位素(磷32)的半衰期为14天。如果我们有20克这种同位素，14天后，我们只剩下10克，因为原来质量的一半已经衰变了。再过14天，我们就剩下5克了。
下图显示了半衰期对磷同位素的影响。

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图为：磷32的半衰期
半衰期轨迹
所有的半衰期在衰变方面都遵循类似的轨迹;如上所述，在每个半衰期之后，元素的质量减半。
由此得到的曲线是斜率递减(绝对)的一条向下倾斜的直线。下图描述了上述的轨迹。

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横轴上的每个标定点表示半衰期(时间)，而y轴表示元素原始样本的质量(克) 。虽然上面的图表描述了半衰期轨迹，但是不同的同位素和元素有不同的半衰期长度。原子的稳定性影响了其半衰期的长短。
半衰期有何不同?
利用叠杯游戏可以说明半衰期长度与原子稳定性之间的关系。

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图为：叠杯的不同稳定性
叠杯越稳定，叠杯中出现的块数就越多。同样，原子越稳定，元素的半衰期就越长。一个叠杯叠片的总数代表半衰期的长度。
这个类比表明，原子的不稳定性与更短的半衰期(叠杯更少的块)直接相关。
不同同位素和元素的半衰期长短取决于它们的稳定性。下图分别显示了100克氮13、碳11和氟18的衰变速度的差异。

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图为：衰减过程，黄-氟，蓝-碳，绿-氮
20分钟后，氮样品的质量从100克下降到25克。这表明这个样本经历了两个半衰期，也就是半衰期为10分钟。另一方面，碳11样品在20分钟内减半，说明碳11的半衰期为20分钟。氟18样品在100分钟内减半，表明它的半衰期因此是100分钟。
这个例子展示了不同的半衰期长度及其随时间的衰减过程。不同元素或同位素的半衰期的长度从几年到几秒不等。
科学家声称，任何元素样本（注意是样本）在经历了10个半衰期后，实际上都已经“消失”了。
?短半衰期=不存在的元素?
由于某些元素的半衰期非常短，我们有理由相信，某些元素的原子将经历放射性衰变，其速度之快，将使它们迅速停止存在。
尽管这看起来令人担忧，但元素总是存在的原因有很多，即使它们的半衰期很短。
所有元素都有多种同位素，它们的半衰期各不相同。虽然一个元素的某些同位素可能有很短的半衰期，但总是存在着不衰变的更稳定的同位素。
下表显示了碳同位素的不同半衰期:

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图为：碳的同位素半衰期
所有的元素都遵循着与碳相似的趋势。同位素的半衰期可能很短，但稳定的同位素将永远存在。这确保了元素本身永远不会从存在中删除。
元素存在的另一个原因是，一种同位素的衰变会导致另一种同位素的产生。当同位素经历放射性衰变时，其原子核中的质子和中子的数量会发生变化。
当原子核中的质子数改变时，它就变成了另一种元素的原子。例如，当碳15经历一种叫做β衰变的衰变时，它会变成氮15 。由于这个持续的过程，同位素也同时正在发生衰变，同时也在形成其他同位素和元素。

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