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様々な放射性元素の半減期

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様々な放射性元素の半減期

原子核の崩壊と半減期とは

放射性物質のもつ放射能は、種類を問わず、時間がたつにつれて弱まっていく。
その弱まり方には決まりがあって、放射性物質の種類によって決まった、ある期間ごとに、半分ずつに減っていく。

半減期(half-life:T)とは

半減期(half-life:T)とは、放射性同位体が崩壊して、はじめの原子数の半分に減るまでにかかる時間のこと。

放射性原子核の数は半減期ごとに半分になる。

この半減期は原子核の種類によって固有の値をとり、初期の原子数とは関係しない。

ある時間 t における原子核の数Nは下式で表される。

N = N (1/2) t / T

: 時刻0での原子核の数 (はじめに存在していた原子核の数)

N : ある時間 t における原子核の数 (崩壊中における残存原子核の数)


放射性ヨウ素の半減期

放射性ヨウ素(ヨウ素131、13153 I )の半減期は約8 日。
16 日後には1/4、24日後には1/8 と減っていき、3ヶ月も経てば1/2000以下になる。


放射性炭素14 Cの半減期

14Cの半減期は約5700年。
考古学資料の14 Cの存在比を調べれば、その資料の経過時間やいつの年代のものであったのかを推測することができる。

放射性セシウムの半減期

放射性セシウム(セシウム137、13755 Cs )は身体の中に取り込まれると、10%ほどはすぐに排泄されるが、残りは100 日以上、身体の中に留まる。
しかし、特定の臓器に集中することはない。

放射性セシウムには、セシウム134とセシウム137 がある。
このうちセシウム134 は半減期がおよそ2年。

一方、セシウム137の半減期はおよそ30年とかなり長く、60年たっても1/4までしか減らない。

放射性セシウムは土の表面近くにたまる傾向があり、植物の根から吸収されて私たちの口に入る可能性がある。
そのため農作物の作付けを制限したり、放射能で汚染された土壌を入れ替えたりするなど、適切な対応をとる必要がある。

放射性ストロンチウムの半減期

放射性ストロンチウム(ストロンチウム90、9038 Sr )は半減期が29年とかなり長く、身体の中に入ると、カルシウムと似た性質をもつため骨に集まりやすい。

放射性プルトニウムの半減期

使用済みの核燃料の中でもっとも多い(約6割を占める)プルトニウム239(23994Pu )は、半減期が2 万4000年ほど。
α線を出すことに加え、わずかの量でも大きな放射能を示すこともあって、体内被曝に注意が必要。