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トリウム系列

辞書:科学用語の基礎知識 原子元素・用語編 (NELEMY)
読み:トリウムけいれつ
品詞:名詞
2011/03/23 作成
2011/03/25 更新

トリウム232から鉛208までの放射性核種崩壊系列のこと。「4n系列」とも呼ばれる。

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。

トリウム系列の場合は、質量数を4で割った剰余が常に0になる。

系列

トリウム系列の親核種はトリウム232である。これは、モナズ石(モナザイト)などに含まれている。ここからさらに遡ることも可能で、遡ればウランプルトニウムなども出てくるが、一般にトリウム系列はトリウム232から始まる。

トリウム系列の各娘核種たちは、最終的な安定同位体である鉛208に至るまで、いずれも半減期が比較的短く、このため放射能が強いといえる。

娘核種のうち、ラドン220のみが常温常圧で気体であり、他の三種類ある崩壊系列を含めて、最大の体内被曝要因になっている。

またラジウム224は、主要なラジウム温泉の放射線源である。

系列表

途中、数ヶ所で枝分かれがあるが、最終的には鉛208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
1トリウム232232Th140.5億年α 228Ra2
2ラジウム228228Ra5.75年β 228Ac3
3アクチニウム228228Ac6.15時β>99%228Th4
α 224Fr4-1
4トリウム228228Th1.9131年α 224Ra5
4-1フランシウム224224Fr3.3分β 224Ra5
5ラジウム224224Ra3.66日α 220Rn6
6ラドン220220Rn55.6秒α 216Po7
7ポロニウム216216Po0.145秒α 212Pb8
8鉛212212Pb10.64時β 212Bi9
9ビスマス212212Bi60.55分β64.1%212Po10
α35.9%208Tl10-1
10ポロニウム212212Po0.299µ秒α 208Pb11
10-1タリウム208208Tl3.053分β 208Pb11
11鉛208208Pb    

元素

この系列に現われる元素は、次の通り(原子番号 降順)。

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