原子核物理学
崩壊系列
238Uは不安定なのでα崩壊して234Thになる。
ところが234Thも不安定なので、今度はβ崩壊して234Paになる。
このように、崩壊して他の原子核になってもその原子核が不安定であれば、次々に崩壊を繰り返していく。
ドミノのように崩壊が連続し、安定な原子核に到達したら崩壊は終了だ。
このような一連の崩壊の順序を崩壊系列という。
合計4種類の崩壊系列が存在する。
自然界に存在する3種類と人工元素をスタートとする1種類だ。
名称 | スタートの原子 | ゴールの原子 | 一般式 |
ウラン系列(またはラジウム系列) | 238U | 206Pb | 4n+2 |
アクチニウム系列 | 235U | 207Pb | 4n+3 |
トリウム系列 | 232Th | 208Pb | 4n |
ネプツニウム系列 | 241Pu | 209Bi | 4n+1 |
質量数の変化を伴う崩壊は「α崩壊」のみだ。
β崩壊は質量数が変化しない(原子番号は変化するが)。
そして、α崩壊は質量数が4ずつ変化する。
従って各崩壊系列の質量数は「4n+?」の形式になり、同じ系列であれば「?」の値は同一になる。
4n (4の倍数)に「?」を加算するのだから、「?」には0〜3以外の数は入らない。
「?」は4種類しかないのだ。
これは、崩壊系列の種類は4つだけということを意味している。
この他に未発見の崩壊系列は存在しない。
崩壊系列はこの4つしかあり得ないからである。
原子・原子核用語も参照してください。
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2005/06/18