地球上為什麼還會有放射性物質？

01-07

地球已經形成45億年了。如果放射性物質是在地球形成時由小行星和宇宙塵埃帶來的（其實這時候他們應該已經在宇宙中存在很久了）。那麼為什麼地球上仍然還存在放射性物質呢？他們不應該早就衰變完了嗎？難道地球還能產生放射性物質？（放射性物質不都是超新星創造的嗎？）還是都是隕石帶來的？但是隕石大部分都是太陽系內的小行星啊，他們的壽命和地球差不多吧？誰能告訴我答案呢？

題主的疑問其實很有道理的，不是簡單的「日取其半，萬世不竭」，以碳14為例，超過5萬年的化石，碳14測年就失效了，因為此時的碳14已經衰變到難以檢測了。其他的放射性元素也類似，它們的半衰期相對於地球年齡其實是微不足道的，45億年的時間足以讓絕大部分放射性元素徹底消失。

我們的環境中的絕大部分放射性元素，其實是有生成機制的，並不是超新星的產物。輕元素的放射性同位素是高能宇宙射線與空氣中原子核反應的結果，以碳14為例，就是宇宙射線與氮14核反應的產物。而重元素的放射性同位素中，存在幾種半衰期超級長的同位素，例如常提到鈾，已知同位素有20幾個，從鈾217排到鈾242，有的同一中子數的還分好幾種，但在自然界中只有鈾235和鈾238，因為鈾的這兩種同位素超級穩定，鈾235半衰期為7億年，鈾238半衰期45億年。超長半衰期的同位素成為源頭，緩慢而持久的衰變轉換成其他放射性重元素。

太陽的高能粒子和宇宙射線會跟大氣中的原子反應生成一些放射性的物質，與衰變達成動態平衡，所以大氣中的碳14的濃度是不變的，也才能有了碳14測年的基準。

而鈾之類的放射性元素不是這樣，確實是越來越少的，所以礦物中的放射性元素通常半率期很長。

其實題主的擔心有道理，地球上的放射性元素是原來越少的。半衰期短的元素自不用說，自然衰變也就沒了，半衰期長的元素，如鈾的一些同位素，由於人工開採的原因也越來越少。鈾礦作為製造核武器和核電站發電的原料，經過這些年的開採已經不多了，像美國、歐洲的大部分地區鈾礦早就枯竭了，現在還有開發潛力的鈾礦集中在澳洲，中亞，俄國這幾個地方。幾年前就有專家預言說鈾礦還能支撐50年，不知道現在有沒有變化。

我們主要利用的是鈾235，占鈾資源九成的鈾238被浪費了，不過現在正在研究的快堆可以解決這個問題。大概可以大大緩解鈾資源的短缺。

另外現在發現的絕大部分放射性元素都是人工合成的，只是暫時做不到資源級運用。

補充一下樓上回答。

明確告訴題主，所有元素都會衰減，完全不可避免，不管是最簡單的多核素元素氦（4），還是核結合能最低的鐵（56），當然，也包括整個地球上所有元素物質、更不用說整個宇宙的元素物質。因而從衰變的角度看，宇宙真的會有一個末日。（只不過這個過程耗時太久了，久到宇宙更有可能會在衰變完成之前以其他方式滅亡。）

為什麼會這樣?其實取決於宇宙規律本身。

有兩個規律起主要作用，一個叫「量子隧穿效應」，另一個是「第二熱力定律」，也就是科幻迷經常掛在嘴邊的「熵增定律」。這兩個定律已經被人講爛了，我就不贅述了，不懂的朋友就麻煩自行上網查閱吧。

量子隧穿說到底是一種概率性事件，一般能級差（衰變的難易度）越大概率越低。鐵56的原子核最穩定，就是因為它的變化能級太大了。

鐵是由恆星晚年的聚變反應得來的，它再聚變就不會釋放能量了，要吸收能量，所以比它重的核素都只能靠超新星爆發一類的超高能事件產生。而它裂變更要吸收能量，畢竟它本就是輕元素聚變釋放能量得到的，再裂回去肯定要吸能啊。

然而量子隧穿不在乎啊，只要有一個核素不守規矩，隧穿一下，逃脫了強核力的掌控，那元素就要開始衰變了。此處需要再強調一遍，這個概率非常非常非常之低，低到整個地球上幾年甚至幾百年才有一個鐵原子核中招。放之全宇宙大致10^78的原子核數目上，那麼等到衰變完就要到末日之後了。

再一個熵增定律就好說多了，封閉系統里，物質會趨於混亂無序的發展，那麼在沒有「宇宙之外的什麼東西」干擾的前提下，我們認知的所有物體都會越來越離散，原子核當然不例外，必定會衰變殆盡。

再嘮叨一句，量子隧穿效應本質上是熵增定律的一個直觀體現，二者的地位是有高低之分的，大概相當於「有機物燃燒屬於氧化還原反應」的關係，因此觀察量子隧穿效應也是科學家們驗證熵增定律的重要方法之一。

謝邀，辦公室電腦不能輸中文，手機碼字咯……

題主問的主要是天然放射性，大家熟知的是三個天然放射性衰變系，即釷系、錒系和鈾系，由於Th-232、U-238和U-235具有足夠長的半衰期，因此在自然界中仍然存在。

有一些半衰期很長又有穩定同位素的放射性核素，它們在地球形成時就存在，由於壽命長，至今仍有一部分殘存，如K-40（T1/2=1.251E9年），已經伴隨著人類和動物活動進入到了人體和動物體內，一個70Kg的人大約含有160g的鉀，其中K-40約0.0187g。

還有一類放射性核素，是由於宇宙射線與大氣相互作用在自然界中不斷進行核反應形成的，如H-3，Be-7，Be-10，C-14，Na-22，Al-26，Cl-36等。

待我回家用自己的電腦再進行補充好了。

上面幾位說的都很對，想補充的是其實在地球表面也是可以生成放射性同位素的，比如Be-10.

Be-10的來源是宇宙射線散裂（Cosmic ray spallation），半衰期136Myr，衰變反應是Be-10---B-10。但是它始終只存在在地球的最表層。

所有有一種定年的方式是通過測量Be-10來判別岩石樣品離開地表（被深埋）的時間。