放射能と核方程式

原子の最も密度の高い領域は原子核で、陽子と中性子(総称して核子と呼ばれます)が含まれています。

特定の数の陽子と中性子によって定義される原子のタイプは、核種と呼ばれます。核種の表記は、元素記号、原子番号、質量番号で構成されます。

核種のいくつかの短縮表記の 1 つは、元素名、ハイフン、および質量番号を使用します。

原子番号が同じで質量番号が異なる核種は、互いの同位体と呼ばれます。したがって、炭素にはここに示されている3つの同位体があります。

核種は、そのエネルギー状態によっても特徴付けられます。例えば、単一同位体テクネチウム-99は、低エネルギー基底状態と準安定状態と呼ばれる長寿命の励起状態という2つの異なる状態で存在します。これらの2つの種は、陽子と中性子の数が同じであっても、異なる核種です。

興味深いことに、周期表の一部の元素には安定した核種があり、それは無傷のままです。一方、放射性核種と呼ばれる不安定な核種しか持たない元素もあります。例えば、ウラン238の自然核崩壊は、トリウム234を生成する。このプロセスは放射性崩壊と呼ばれます。

崩壊中に生成される娘核種は、安定または放射性である可能性があります。このプロセスには、小さな破片または電磁放射の放出が伴います。

アルファ粒子はヘリウム原子核に相当します。それらの放出により、原子番号は2、質量番号は4減少します。

ベータ粒子は電子と同等であり、放出されると、娘核種の原子番号は1増加します。それらは負の電荷を持っているので、それはベータマイナス放射線と呼ばれます。

電子と同じ質量を持ち、電荷が反対の陽電子が放出されると、原子番号が1減少します。これは、ベータプラスエミッションと呼ばれることがよくあります。

ガンマ線は高エネルギーの電磁放射であり、その放出は原子数も質量数も変化しません。

陽子放出は質量数と原子番号をそれぞれ1ずつ減らし、中性子放出は質量数を1減

らします。

核方程式は、親核種と娘核種の違いをマッピングし、崩壊の性質を示します。

ウラン238からトリウム234への放射性崩壊は、アルファ粒子の放出を伴います。

原子核方程式は化学方程式と同じようにバランスが取れています。質量数の合計は、方程式の両側で同じです。これがアルファ崩壊であるため、原子番号の合計も崩壊します。