放射能の種類

放射性核種は、粒子または電磁放射の放出とともに娘核種に崩壊します。基本的な核放出には、アルファ粒子、ベータ粒子、陽電子、中性子、ガンマ線、X線が含まれます。

アルファ粒子は、2つの陽子と2つの中性子で構成されており、ヘリウム4原子核に似ています。これらの粒子のそれぞれは、2プラスの電荷を持っています。アルファ崩壊は、ポロニウム210から鉛206への変換のように、原子番号を2つ、質量数を4つ減らします。

ベータマイナス崩壊とは、中性子を陽子に変換することで原子核から高エネルギーの電子を放出することです。娘核種には追加の陽子があり、その原子番号は親核種の原子番号よりも1つ大きいです。

その過程で、中性子の数は1つ減りますが、陽子の数は1つ増えます。したがって、質量番号は変更されません。

ベータプラス崩壊は、陽子を中性子に変換し、原子核から正に帯電した粒子を放出することです。この粒子は電子と同じ質量を持つため、電子の反粒子となり、陽電子と呼ばれます。放出された陽電子は、娘核種の原子番号を1つ減らします。

陽電子は、電子とすぐに衝突し、両方の粒子が消滅するため、短命です。そのエネルギーは、2本の511keVガンマ線として放出されます。

ガンマ線の放出は、励起された娘核種が核の基底状態に崩壊するときにも発生します。したがって、コバルト-60のベータマイナス崩壊は励起状態のニッケル-60を生成し、これは核の基底状態に落下しながら2つのガンマ線を放出します。

質量番号と原子番号は、ガンマ崩壊中に変化しません。ガンマ線の放出は、他の核崩壊反応と組み合わせて発生します。

中性子放出とは、原子核から中性子を放出することです。これは、ベリリウム13からベリリウム12への崩壊のように、またはガンマ線や粒子による衝撃に反応して自然に発生する可能性があります。このプロセス中、原子番号は変化しませんが、質量番号は1つ減少します。

カリウム-40からアルゴン-40への変換は、電子捕獲によるエネルギーの放出を例示しています。カリウム原子核は原子内の電子を捕らえ、陽子は中性子に変換されます。外側の電子は内側のレベルに落ちて空孔を埋め、遷移に対応するエネルギーでX線が放出されることを特徴としています。

核粒子の中で最も重いアルファ粒子の浸透力は非常に低いのに対し、ガンマ線はほとんどの物質を通過します。中性子とベータ粒子は、比較的軽量な材料によって効果的にブロックできます。