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崩壊系列

辞書:科学用語の基礎知識 素粒子・用語編 (NPARTY)
読み:ほうかいけいれつ
品詞:名詞
2009/01/26 作成

崩壊における、一連の核種の集まりのこと。壊変系列とも。

原子が崩壊を起こすと、別の原子へと変化する。この原子が再び崩壊を起こすと、更に別の原子へと変化する。

このように、連続する一連の核種の集まりが、崩壊系列または壊変系列と呼ばれている。

質量

崩壊には様々な種類がある。

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。それ以外にも様々な放射性崩壊のモードは存在するが、率が低く、主たる過程ではないため無視される。

これら崩壊には、次のような特徴がある。

  • α崩壊は、原子番号が2減少し、質量数は4減少する
  • β崩壊は、原子番号が1増加するが、質量数は変化しない
  • 核異性体転移(IT)は、原子番号も質量数も変化しない

従って、同じ崩壊系列では、質量数を4で割った余り(剰余)が同一になる。

種類

大きな系列を成すものは四種類が知られている。

質量数を4で割ったときの剰余順に、次のようになる。余りから、4n+x系列のようにも呼ばれるため、これも併記する。

系列の最後

崩壊を繰り返した末に出来る原子、つまり系列の最後は、ネプツニウム系列を除いて鉛で落ち着く。

ネプツニウム系列のみ、ビスマスで落ち着く。但し、ネプツニウム系列の場合は半減期が最も長い237Npでも半減期が214万年しかないため、この系列は自然界には現存していない。

関連する用語
崩壊
元素

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