如何测算木乃伊“年龄”？《张朝阳的物理课》谈原子核衰变( 二 ) 如何测量考古发现中古物的年

衰变有哪些科学应用？揭晓古物年龄测量方法
衰变在生活中有哪些应用？张朝阳讲了有关α衰变和β衰变的案例。
介绍α衰变时张朝阳举例解释，第一个是铀-238的衰变，铀-238原子经过衰变之后变成钍-234，并放射出α粒子；第二个例子是镭的衰变，镭-226原子衰变之后变成氡-222，并且放射出α粒子。
张朝阳提到，土壤、地下岩石和建筑物材料都还有少量的镭，但是镭衰变产生的α粒子会被人体皮肤遮挡，从而不会对人体产生大的危害。不过衰变产物氡气也是一种放射性物质，它也会进行α衰变。空气中的氡气被人体吸收之后在肺部衰变放射出来的α粒子会引发肺癌。他强调，氡气是仅次于吸烟的肺癌诱因，“把放射性物质直接吸入肺里肯定是不行的，会有对身体造成伤害。所以不能长时间呆在石材结构的、封闭的地下室，应当要经常开窗透气，这是医学知识。”
（铀和镭的衰变）关于β衰变，张朝阳举了碳-14的衰变作为例子。碳-14经过β衰变会变成氮-14并且释放出一个电子。大气中的碳-14以二氧化碳的形式存在着，来源于太阳风、宇宙射线中的高能中子和氮气的碰撞，因此含量维持在一个稳定的水平之上。
此外，张朝阳详细说了碳-14衰变在测定文物年代上的应用。当考古学家发现了木乃伊或是古代木器，该如何测算这些古物的年龄呢？“一般根据死亡生物体残余的碳-14推断它的生存年代。”生物存活时需要呼吸二氧化碳，体内的碳-14含量不变；而死后停止呼吸，不与外界进行碳交换，体内的碳-14以5730年的半衰期进行β衰变并逐渐消失，所以只要测定剩下的放射性碳-14的含量，就可推断其年代。
张朝阳对碳定年法演示了详细的计算。由于β衰变，N个原子在∆t时间内原子数量的变化是∆N=-Nλ∆t，解出这个方程便可以得到衰变原子的数目随时间的指数衰减关系。同时，张朝阳介绍了活度的概念，即单位时间内的辐射量，活度同样遵循指数衰减的变化关系。碳-14的单位活度是0.25Bq/g，其中Bq为放射性活度单位“贝可” 。张朝阳举例，通过探测埃及古物样品中碳-14的实际活度为0.64Bq，结合活度的指数衰减公式，可以求得古物年龄为3300年。这是β衰变在考古学上的应用实例。
物理课开播十五期解释生活中的物理现象
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在第七、八、九期则重温经典力学的两朵乌云，带领网友触摸量子力学；第十、十一课则重点回顾黑体辐射曲线及其应用，试图重回137亿年前的宇宙；第十二、十三、十四期则尝试进入爱因斯坦的思想世界，推导出著名的公式“E=mc²”，并试图论证“时间膨胀”和“长度收缩”效应。第十五期则讲解原子的结构和原子核的衰变。
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