III.

放射性崩壊

放射性の核種が放射線を放出して壊れていくことを放射性崩壊(または壊変)とよぶ。放射性崩壊は、放出する放射線の種類により大きく3つに分けられる。

アルファ崩壊(a崩壊)では、アルファ粒子(ヘリウム、⁴Heの原子核)を放出して原子核が壊れていく。このとき、元の原子核は原子番号が2つ、質量数が4つ小さくなった原子核になる。たとえば、質量数226のラジウム(²²⁶Ra)は質量数が222のラドン(²²²Rn)となる。

226Ra → ²²²Rn + 4He

ベータ崩壊(β崩壊)では、原子核内の中性子(n)がベータ粒子(e^-：高エネルギーをもつ電子)と反ニュートリノ(→ ニュートリノ)を放出して、陽子(p)にかわる。このとき、元の原子核は原子番号が1つ大きくなった原子核になるが、中性子が陽子にかわっただけなので、質量数はかわらない。たとえば、質量数232のトリウム(²³²Th)に原子炉内で熱中性子(n)を照射すると、プロトアクチニウム(²³³Pa)をへて核燃料となる²³³Uへかわる。

²³²Th + n → ²³³Th + g(ガンマ線)

²³³Th → ²³³Pa → ²³³U

ガンマ崩壊(g崩壊)では、ガンマ線とよばれるX線より強いエネルギーの電磁波を放出して原子核が壊れていく。原子番号、質量数に変化はない。アルファ崩壊、ベータ崩壊にともない生じることが多い。