* 核: 陽子(正に帯電した)と中性子(中性電荷)を含む原子の中心。
* 不安定な核: 核内の陽子と中性子のバランスが破壊され、原子が不安定になります。この不安定性はいくつかの方法で現れる可能性があります:
* 過剰なエネルギー: 核には、本来のエネルギーよりも多くのエネルギーがあり、エネルギーと粒子を放出する傾向があります。
* 中性子または陽子が多すぎる: 中性子に対する陽子の比率はバランスがなく、不安定につながる可能性があります。
* 励起状態: 核は、丘の上で不安定に腰掛けて、転がる準備ができているように、励起状態になります。
放射性原子がどのように崩壊するか:
安定するために、放射性原子は放射性崩壊を受けます。これは、不安定な核がエネルギーと粒子を放出するプロセスです。これはさまざまな方法で発生する可能性があります。
* アルファ減衰: アルファ粒子(2つの陽子と2つの中性子)が核から放出され、原子数を2、質量数を4減らします。
* ベータ崩壊: 核からベータ粒子(電子または陽電子)が放出されます。これにより、核内の陽子と中性子の数が変化し、その結果、元素が変化します。
* ガンマ崩壊: 核は、ガンマ線(高エネルギー光子)の形でエネルギーを放出します。これは、核内の陽子や中性子の数を変えることはありませんが、核のエネルギーをより安定した状態に低下させます。
放射性減衰の結果:
放射性崩壊は、有益で有害なものの両方である可能性があります。
* 有益:
* 医療アプリケーション: 放射性同位体は、診断(PETスキャンなど)および疾患の治療(がん療法など)に使用されます。
* 研究: 放射性同位体は、化石のデートや生物学的プロセスの研究など、幅広い科学研究で使用されています。
* 有害:
* 放射曝露: 放射線への曝露は、細胞や組織の損傷を引き起こし、癌のような健康上の問題につながる可能性があります。
* 環境汚染: 放射性材料は環境を汚染し、生物にリスクをもたらす可能性があります。
重要な注意:
放射性減衰は、予測可能な速度で発生する自然なプロセスです。減衰速度は半減期によって測定されます。これは、サンプル内の放射性原子の半分が減衰にかかる時間です。