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2018年6月 6日 (水)

崩壊すると原子核は無くなるの?

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確かに、「原子核崩壊」と聞けば、「原子核が崩壊して無くなってしまう」ように聞こえますね。原子核が無くなるわけではないので「核壊変」とも呼ばれます。
核崩壊とは?
エネルギーが高く、いわば興奮状態の原子核が、エネルギーの一部を放出し、より安定な原子核に変化するのが核崩壊で、このとき放出されるエネルギーが放射線です。
すべての物質は原子からできています。原子の中心にある原子核はプラス(+)の電荷を持つ陽子と、電気的に中性な中性子が集まっています。周りの電子はマイナス(―)の電荷を持っています(図1はヘリウム原子の模式図です。実際は原子核の直径は原子全体の約10万分の1で、このような絵には描けないほど小さく、原子はスカスカです)。
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非常に狭い原子核の中に、電気的に反発する陽子がいくつも入っていられるのは、陽子、中性子の間に強力な核力が働き、反発力を抑えているからです。陽子と中性子のバランスが崩れると「興奮状態」になり、核崩壊につながります。
例えばセシウム137の原子核が崩壊すると、ベータ線を出して、より安定なバリウム137mという「準安定」状態になり、すぐにガンマ線を放出して、安定なバリウム137に変化します(下図)。
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人間が作り出した放射性原子
原子核は強い核力で維持されているので莫大なエネルギーを持っています。崩壊に伴って放出される放射線のエネルギーも莫大なので、生体分子を次々に破壊し、さまざまな健康障害を引き起こします。
自然界にある代表的な放射性原子はウラン238・235、カリウム40などです。半減期が7~44億年と長いので、地球誕生から46億年後の今も残っています。

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