ネプツニウム237からビスマス209までの放射性核種崩壊系列のこと。「4n+1系列」とも呼ばれる。

目次 概要 特徴 系列 系列表 元素

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。

ネプツニウム系列の場合は、質量数を4で割った剰余が常に1になる。

特徴

系列

ネプツニウム系列の親核種はネプツニウム237である。

トリウム系列の核種の半減期は、親核種であるネプツニウム237の約200万年が最長で、娘核種の半減期はいずれも短いことから、ネプツニウム系列はこの世に現存していない。唯一、系列最後のビスマス209が従来安定同位体と考えられていたものの、半減期1900京年でα崩壊しタリウム205になることが判明したため、ビスマス209から次のタリウム205までは現存していると言えないこともない。

このため、四系列中で唯一確認できない系列となっていたが、ネプツニウム237から三つ遡ったプルトニウム241を起点とした崩壊(プルトニウム241→アメリシウム241→ウラン237→ネプツニウム237→…)で現存が確認された。

系列表

途中、数ヶ所で枝分かれがあるが、最終的にはビスマス209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	ネプツニウム237	237Np	214.4万年	α		233Pa	2
2	プロトアクチニウム233	233Pa	26.967日	β-		233U	3
3	ウラン233	233U	15.92万年	α		229Th	4
4	トリウム229	229Th	7340年	α		225Ra	5
5	ラジウム225	225Ra	14.9日	β-		225Ac	6
6	アクチニウム225	225Ac	10.0日	α		221Fr	7
7	フランシウム221	221Fr	4.9分	α		217At	8
8	アスタチン217	217At	32.3ミリ秒	α	99+	213Bi	9
				β-	0.012	217Rn	9-1
9	ビスマス213	213Bi	45.59分	β-	97.91	213Po	10
				α	2.09	209Tl	10-1
9-1	ラドン217	217Rn	0.54ミリ秒	α		213Po	10
10	ポロニウム213	213Po	4.2μ秒	α		209Pb	11
10-1	タリウム209	209Tl	2.20分	β-		209Pb	11
11	鉛209	209Pb	3.253時	β-		209Bi	12
12	ビスマス209	209Bi	1900京年	α		205Tl	13
(13)	タリウム205	205Tl	∞

元素

この系列に現われる元素は、次の通り(原子番号 降順)。

• 93 ネプツニウム (²³⁷Np)
• 92 ウラン (²³³U)
• 91 プロトアクチニウム (²³³Pa)
• 90 トリウム (²²⁹Th)
• 89 アクチニウム (²²⁵Ac)
• 88 ラジウム (²²⁵Ra)
• 87 フランシウム (²²¹Fr)
• 86 ラドン (²²¹Fr)
• 85 アスタチン (²¹⁷At)
• 84 ポロニウム (²¹³Po)
• 83 ビスマス (²¹³Bi、²⁰⁹Bi)
• 82 鉛 (²⁰⁹Pb)
• 81 タリウム (²⁰⁹Tl、(²⁰⁵Tl))

リンク

関連するリンク
壊変系列図、主な放射性核種の半減期 (18-03-01-01) - ATOMICA -
分岐のある系列
用語の所属
崩壊系列
関連する用語
崩壊
元素
トリウム系列
ウラン・ラジウム系列
アクチニウム系列

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