原子が不安定であるということは、原子核に適切な数の陽子と中性子がないことを意味します。これは、原子のいずれかが多すぎるか少なすぎる場合に発生する可能性があります。これが起こると、原子は安定しようとして放射線を放出します。この放射線は、長時間さらされると人に害を及ぼす可能性があります。
「放射性物質」という言葉を人生で何度も耳にしたことがあるでしょう。特に、学生や CERN で働く友人 (ありそうもないシナリオ)、マダム キュリーのファン、または頻繁にアメリカのロックバンド、イマジン・ドラゴンズを聴いています。 「放射性」という言葉の一般的な認識は、放射性クモに噛まれたり、強力な放射線にさらされたりするという架空の利益を完全に信じている人でない限り、ほとんど不快であると言っても過言ではありません.
放射能の力を借りている多くのスーパーヒーローの一部.
メディアや大衆文化で一貫して描かれているにもかかわらず、多くの人々は現象としての放射能が何であるかを本当に知りません.この記事では、基本を見て、何かが放射性であるために何が必要かを理解しようとします!
重要な注意: アイデアとしての放射能は本当に計り知れません。それは非常に広範かつ複雑であるため、学者たちはそれを物理学の別の分野にまとめることを決めました。 1 回の投稿ですべてを説明することは、エベレストを 1 時間で登ることとほぼ同じ、つまり不可能です。したがって、以下のテキストは、放射能が実際に存在するというマンモスの概念の非常に特定の部分のみを扱っていることに注意してください.
まず最初に…
放射能とは?
この用語はやや専門的で、否定的な感情を引き起こす人もいるかもしれませんが、理解するのはかなり簡単です。これは、不安定な原子核が放射線の形でエネルギーを放出するとともに、安定した原子核に変化するプロセスです。核崩壊や放射性崩壊などの他のいくつかの用語も同じことを意味するため、同じ意味で使用されます。この種の電離放射線を自発的に放出する場合、物質は放射性であると言われます。
放射能を表す世界共通のシンボル。 (写真提供:Cary Bass / Wikimedia Commons)
一般に信じられていることとは反対に、放射性物質の存在はハイテク化学研究所だけに限定されているわけではありません。むしろ、放射能は地球の一部であり、誕生以来存在しています。放射性物質は地殻、岩石、土壌、海水などに自然に存在します。
それだけでなく、建物、壁、床にも放射線が存在します。私たち自身の体でさえ、自然に発生する特定の放射性元素の宿主となっています。 「放射能のない環境」にいることは絶対にできないと言えば十分でしょう.
元素、原子、亜原子粒子についてのちょっとしたこと
あなたの周りのすべて、そして宇宙に存在するすべてのものは、科学者が「化学元素」と呼ぶのを好むさまざまな基本物質の組み合わせで構成されています.現在、人間に知られている元素は 118 あります。 94 は地球上で自然に発生し、残りの 24 は合成されたもので、最近の歴史のある時点で人間によって作られました。
元素の周期表 (写真提供:Sandbh / Wikipedia Commons)
要素は、原子と呼ばれる非常に小さな粒子でできています。高校の科学の授業でこれらについて読んだことがあるかもしれません。原子は、電子、陽子、中性子の 3 つの主要な亜原子粒子で構成されています。これら 3 つのうち、後者の 2 つは原子核の内部にあります。
何かを放射性にするものは何ですか?
安定原子と不安定原子
原子が放射性であるかどうかは、完全にその安定性に依存します。原子核の文脈における安定性は、粒子間の内部力のバランスに関係しています。ご覧のとおり、原子核には一定数の陽子と中性子があり、通常の状態ではエネルギーを失うことなく共存しています。このような原子は安定していると見なされます。言い換えれば、「安定した」原子とは、現在の内部エネルギーに満足している原子であると言えます。
ただし、原子核に中性子または陽子が多すぎたり少なすぎたりする特定の原子があります。これにより、それらをまとめている力のバランスが崩れ、内部エネルギーが過剰になります。このような原子は、不安定または放射性であると言われています。
安定性を得るために、これらの原子は陽子または中性子を放出して質量を減らし、エネルギーに変換され (アインシュタインのエネルギーと質量の等価性を考えてください)、電離放射線 (アルファ線、ベータ線、ガンマ線など) の形で放出されます。この種の放射線に長時間さらされると有害です。
猫は明らかに放射線にさらされています.
放射性崩壊
放射性核が電離放射線の形で余分な質量を取り除くと、別の核種 (特定の数の陽子と中性子によって特徴付けられる核の安定バージョン) に変換され、安定性が得られます。電離放射線の放出は、原子核の内力の不均衡がなくなるまで続きます。核が安定化するために崩壊するこのプロセスは、放射性崩壊と呼ばれます。 .
放射性崩壊の簡単な表現
電離放射線は、本質的に、高速で飛び立つ原子の「一部」にすぎません。これらのビットの最大の部分は、砲弾に似たアルファ粒子です。それらは大きくて重く（原子の「一部」と同じくらい「大きく」）、衝突した表面に重大な損傷を与えます。次は、弾丸に似たベータ粒子です。それらはアルファ粒子よりも小さいですが、高速であり、ダメージも少なくなります。 3 番目のカテゴリは、レーザーのようなガンマ粒子です。彼らはまったく重くなく、止めるのが最も難しい.それらが表面を貫通するのを防ぐには、コンクリート、鉛、またはその他の強力なシールドが必要です。
先に述べたように、この投稿は放射能が実際に存在する氷山の一角にすぎません。放射性崩壊、放射線、およびそれがもたらす危険性に関する詳細については、次のセクションにあるリンクを確認してください。
