放射性シリーズ

長い放射線の系譜

ウラン238から鉛206へ
この図はウラン238崩壊連鎖の核図表上の旅路をマッピングするものです。 アルファ崩壊によって陽子と中性子の数が2ずつ減り、ベータ崩壊によって中性子の数が1ずつ減り、陽子の数が1ずつ増える。アルファ崩壊による不安定性は、最終的にベータ崩壊によって修正され、陽子82個、中性子124個の安定した原子核である206番の鉛に至る。
IN2P3

半減期が地球の年齢に比べて特に短いにもかかわらず、ある数の自然放射性核種がまだ地球上に存在しているのです。 これらの放射性同位元素は、半減期が非常に長い3つの重核、ウラン235(半減期7億年)、ウラン238(同44億7千万年)、トリウム232(半減期140億年)の子孫です。
この3つの「家長」は、放射能一族の比喩を広げると、すべて原始星(最終的に凝縮して太陽、地球、惑星を形成した雲)に存在していたのです。

そして、この3人の祖先は、それぞれ異なる放射性元素の祖先であり、その中でも最も重要なのは、ウラン238の祖先である。 このトリウムはプロトアクチニウム234に変化し、さらにベータ崩壊を経てウラン234になる。
このような崩壊の連鎖は、安定した原子核が形成されることによってのみ止められるのです。
このような崩壊の連鎖は、安定した原子核が形成されることによってのみ止められる。これは、ウラン238族の第14世代で、最終的に鉛206が生成されるときに起こる。

14世代のウラン238系列
ウラン238の簡略化した放射性系列です。 半減期が大きく異なる連続崩壊により、原子核の基本構造、ひいては原子の基本構造が変化する。
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半減期はいずれも極めて多様で、秒単位から億単位の時間スケールで表すことは困難であり、また、半減期の異なる原子核が連続することにより、原子核の基本構造が変化する。
最も重い原子核の常として、アルファ崩壊は3つの崩壊連鎖の中で特によく起こります。

このように、「李氏朝鮮」は、「李氏朝鮮」と呼ばれるようになった。 その結果、バランスをとるためにベータ崩壊が必要となる。 例えばウラン238の場合、最初のアルファ崩壊に続いて2回のベータ崩壊が起こり、トリウム234の原子核はウラン234に変化する。
α崩壊では4個の核子が失われるが、β崩壊では核子の数に影響はない。

ウラン238の核生成経路
核種マップ上のウラン238核の下降経路は安定性の谷を表しています。 この経路では、アルファ線が放出されると原子核が小さくなり、ベータ線が放出されると過剰な中性子が修正される。 ウラン238原子核が終点である安定な鉛206原子核に到達するまでには、数十億年かかると言われています。
CEA-IRFU

したがって、ウラン238族のメンバーは、ウラン235族が4n+3、トリウム232族が4n核子であるのに対し、4n+2核子を持っているのである。 原理的には4番目の(4n+1)族が存在するはずですが、その祖先であるネプツニウム237の半減期は214万年と比較的「短い」のです。

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