基本
* 不安定な核: 放射性減衰は、原子の核が不安定な場合に発生します。この不安定性は、陽子と中性子の数の不均衡、またはエネルギーが多すぎる核から生じます。
* 自発変換: 不安定な核は、粒子またはエネルギーを放出することにより、自発的により安定した構成に変換されます。
放射性減衰の種類
放射性崩壊にはいくつかの一般的なタイプがあり、それぞれに独自のプロセスがあります。
* アルファ減衰: 原子はアルファ粒子を放出します。これは、本質的にヘリウム核(2陽子と2つの中性子)です。これにより、原子数は2、質量数を4減らします。
* ベータ崩壊: 原子はベータ粒子を放出します。これは、電子(ベータから減衰)またはポジトロン(ベータプラス減衰)です。ベータから減衰は原子数を1増加させ、ベータと減衰は原子数を1減らします。通常、質量数は同じままです。
* ガンマ崩壊: 原子は、高エネルギー光子であるガンマ線を放出します。これは原子数や質量数を変更しませんが、核から過剰なエネルギーを放出します。
原子に何が起こるか
* 変換: 原子は別の要素または同位体に変換されます。そのアイデンティティは、核組成の変化により変化します。
* エネルギー放出: エネルギーは、発光された粒子および/またはガンマ線の運動エネルギーの形で、減衰プロセス中に放出されます。
* 娘核: 崩壊後に残っている原子は娘の核と呼ばれます。通常、親核よりも安定しています。
例
炭素の放射性同位体である炭素-14の例を見てみましょう:
* 親核: 炭素-14(¹⁴c)は不安定です。 6つのプロトンと8つの中性子があります。
* ベータ崩壊: ¹⁴cはベータ粒子(電子)を放出し、ベータ崩壊を受けます。
* 娘核: 娘の核は窒素-14(¹⁴N)で、7つの陽子と7つの中性子を備えています。
* エネルギー放出: エネルギーは、主にベータ粒子の運動エネルギーの形で、減衰中に放出されます。
要約
放射性減衰は、不安定な原子が粒子やエネルギーを放出することにより、より安定した形に変換されるプロセスです。このプロセスは、原子のアイデンティティを変更し、多くの場合放射の形でエネルギーを放出します。