2. 量子的概率解釋在解釋放射性衰變中被體現出來了

　　(1)什麼是衰變

　　任何一個放射性原子都有一個特定的生存期。半衰期的意思是放射性原子的原子核有半數發生衰變時所需要的時間。例如鈾原子的半衰期爲45億年。意思是，如果你等一個鈾原子發生衰變，要等上45億年，它才有50%的概率發生衰變。衰變的過程是，鈾原子核會釋放出一個α粒子(見圖1-33)，然後把自己轉變成钍(U(鈾)-238→Th(钍)-234)。假設你有100億個鈾原子，那麼在45億年以後，就只剩下50億個鈾原子，而其他的鈾原子則衰變成了50億個钍原子。剩下的50億個鈾原子，需要再等45億年，才會有25億個鈾原子再衰變成钍原子。然後剩下25億個鈾原子，需要再等45億年的時間，才會由12.5億個的鈾原子再發生衰變。如此等等。對于鈾原子來說，每隔45億年就會有一半的鈾原子發生衰變。對于半衰期，每種原子都是不一樣的。例如，對于鈾原子衰變而來的钍原子，只要等上8萬年，就會有一半的钍原子釋放出一個α粒子把自己轉變成镤。由镤原子再經過一系列的幾種原子的衰變過程，最終會成爲不再衰變的鉛原子。

　　圖1-33 一個α粒子射出鈾原子核示意圖

　　那麼我們現在要問，爲什麼一塊鈾礦石每時每刻都在發生著衰變——放射著α粒子，而不是要等上45億年呢？答案是：如果你有90億個鈾原子，就會發生平均每年有一個鈾原子發生衰變，只是你不確定哪一個鈾原子會發生衰變而已。如果你有90億×365天×24小時×60分鍾×60秒鍾所等于數目的原子，那麼平均每秒鍾都會有一個鈾原子會發生衰變。而在一塊鈾礦石中擁有的原子數目遠遠大于這個數字，因此，你會在一塊鈾礦石檢測到幾乎每時每刻都會有發生衰變的現象。

　　(2)爲什麼原子會發生衰變

　　在經典物理學中對衰變的解釋是，原子核中的質子、中子依靠強力作用將它們牢牢地束縛在一起。強力是短程力，其力的相互作用範圍比較小，只對相互靠近的質子、中子産生力。質子與質子之間同時也存在著相互排斥的電磁力。電磁力是長程力，力是可以疊加的。當電磁力和強力相互作用平衡時，原子核就是穩定的。

　　如果一個原子的原子核過大時，因爲在原子核最外層的質子受到的排斥力最大，因此就會讓這個原子變得不穩定。即便是在此基礎上，經典物理學也不允許發生衰變事件，但是按照概率的解釋，就會發生量子隧穿現象，因此讓本來無法逾越勢位的α粒子穿越“勢壘”向原子核外崩飛出去。