ウラン・ラジウム系列

読み：ウラン・ラジウムけいれつ
品詞：名詞

ウラン238から鉛206までの放射性核種崩壊系列のこと。単に「ウラン系列」「ラジウム系列」、あるいは「4n+2系列」とも呼ばれる。

概要

崩壊系列では、α崩壊、β⁻崩壊(β崩壊)、核異性体転移(IT)、という三種類が連なる。

このうち質量が変化するのはα崩壊のみで、変化する質量数は4である。

大きな系列を成す崩壊系列は四種類が知られているが、それぞれの崩壊系列は、質量数を4で割った余り(剰余)が同一になる。

ウラン・ラジウム系列の場合は、質量数を4で割った剰余が常に2になる。

ウラン・ラジウム系列の親核種はウラン238である。この同位体は、ウランのほぼ全量(99.2742%)を占め、ピッチブレンド(瀝青ウラン鉱)という鉱物として産出する。

この系列の各娘核種たちは、最終的な安定同位体である鉛206に至るまで、一部を除いて半減期が比較的短いが、途中、ウラン234、トリウム230、ラジウム226は半減期が比較的長いことから、これらは自然界で存在が確認できる放射性同位体となっている。

また、このラジウム226から作られるラドン222は、主要な放射能泉の放射線源である。

途中、数ヶ所で枝分かれがあるが、最終的には鉛206に落ち着く。

この系列は、確率が低い経路は省かれているため、他の核種が生じる可能性もある点は考慮が必要である。

番号	核種		半減期	種類	確率(%)	娘核種
番号	核種		半減期	種類	確率(%)		番号
1	ウラン238	²³⁸U	44.68億年	α		²³⁴Th	2
2	トリウム234	²³⁴Th	24.10日	β⁻		^234mPa	3
3	プロトアクチニウム234m	^234mPa	1.17分	β⁻	+99	²³⁴U	4
3	プロトアクチニウム234m	^234mPa	1.17分	IT	0.16	²³⁴Pa	3-1
3-1	プロトアクチニウム234	²³⁴Pa	6.70時	β⁻		²³⁴U	4
4	ウラン234	²³⁴U	24.55万年	α		²³⁰Th	5
5	トリウム230	²³⁰Th	75380年	α		²²⁶Ra	6
6	ラジウム226	²²⁶Ra	1600年	α		²²²Rn	7
7	ラドン222	²²²Rn	3.824日	α		²¹⁸Po	8
8	ポロニウム218	²¹⁸Po	3.10分	α	99.98	²¹⁴Pb	9
8	ポロニウム218	²¹⁸Po	3.10分	β⁻	0.02	²¹⁸At	9-1
9	鉛214	²¹⁴Pb	26.8分	β⁻	0.02	²¹⁴Bi	10
9-1	アスタチン218	²¹⁸At	1.6秒	α	99.9	²¹⁴Bi	10
9-1	アスタチン218	²¹⁸At	1.6秒	β⁻	0.1	²¹⁸Rn	10-1
10	ビスマス214	²¹⁴Bi	19.9分	β⁻	99.979	²¹⁴Po	11
10	ビスマス214	²¹⁴Bi	19.9分	α	0.021	²¹⁰Tl	11-1
10-1	ラドン218	²¹⁸Rn	35ミリ秒	α		²¹⁴Po	11
11	ポロニウム214	²¹⁴Po	164µ秒	α		²¹⁰Pb	12
11-1	タリウム210	²¹⁰Tl	1.30分	α		²¹⁰Pb	12
12	鉛210	²¹⁰Pb	22.3年	β⁻	+99	²¹⁰Bi	13
12	鉛210	²¹⁰Pb	22.3年	α		²⁰⁶Hg	13-1
13	ビスマス210	²¹⁰Bi	5.013時	β⁻	+99	²¹⁰Po	14
13	ビスマス210	²¹⁰Bi	5.013時	α		²⁰⁶Tl	14-1
13-1	水銀206	²⁰⁶Hg	8.15分	β⁻		²⁰⁶Tl	14-1
14	ポロニウム210	²¹⁰Po	138.4日	α		²⁰⁶Pb	15
14-1	タリウム206	²⁰⁶Tl	4.199分	β⁻		²⁰⁶Pb	15
15	鉛206	²⁰⁶Pb	∞

この系列に現われる元素は、次の通り(原子番号降順)。