放射能は恐くないシリーズその2 半減期とは

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さて、続きです。

皆さんは放射性物質の半減期については聞いたことがあるでしょう。
ストロンチウム90の半減期29.1年ですよね。
体はカルシウムと間違えてストロンチウム90を骨に溜めてしまいます。
29年間ずーっと放射能を出し続けるのです。
だからこそ、内部被曝したらマズイでしょという話なのです。
まぁ、当たり前ですが。

セシウム137だって半減期は30年です。
30年後に準安定なバリウム137なるのです。
セシウムは心臓や筋肉にたまってその間ずーっと放射線(ベータ線)を出して崩壊していきます。
めちゃくちゃマズイでしょうという話です。

放射能は恐くないなどと書いていますが、普通に考えると恐くない訳ないでしょ。という話です。

さて、そもそも放射性物質とはなんでしょうか。

全ての物質は原子があって電子があって。と皆さん学校で習ったと思いますが。

いくつかの物質には同位体(アイソトープ)というのがあります。
同位体というのは陽子数が同じなのに、中性子数が違うものを同位体というのです。

例えば原子番号6の炭素。炭素の原子記号はCですが。
炭素にはC12とC13とC14の3種類の同位体があります。
↓ほらこのように陽子の数は同じなのに中性子の数が違う。
tyuuseisi.png

単純に言うと、同位体のうち放射線を出す能力を持っている同位体のことを放射性物質というのです。
放射性同位体(ラジオアイソトープ)です。

上の表で言う3つのうち C14 は 放射線を出す能力を持っています。
これを放射性物質というのです。
C14はβ線を出しながら、崩壊していきます。
C14は自然に出来ているので「自燃放射性同位体」と言うのですた。
放射性同位体(ラジオアイソトープ)の中には人間が人工的に作り出した同位体もある。
それが人工放射性同位体です。

セシウム(Cs)は原子が55個あるので原子番号55です。

以下に示すような同位体があります。
Cs133は安定していて、放射性を持たない物質です。

000241.jpg

しかし、Cs134、135、137の下の3つは放射性同位体です。
この3つの放射性のセシウムは、原子力発電の燃料であるウランの核分裂反応の際にできる放射性物質です。
核分裂の際にはセシウム135、137ができ、さらに原子炉内の反応によってセシウム134が生成されるのですた。

みなさんが良く聞く、セシウム137とは、この3つの中でも比較的多くの量が発生し、且つ寿命(半減期)が約30年と長いことから特に代表的なものとして挙げられているのですた。

以下の表のように各放射性同位体は、ベータ腺とかガンマ線を放出しながら安定した元素になります。
セシウム137はバリウムに変化するのですたね。

radioisotop_matrix.jpg

まぁ、ここまでは放射性物質とは何なのかという説明です。

それで半減期とは。
上に書いたように放射性同位体の量が最初の量の半分になるまでの時間が「半減期」です。
例えば先に出した炭素C14の「半減期」は5730年です。

年代測定方法の「炭素14法」というのを聞いたことがあるでしょうか。
年代測定法には他にもカリウム・アルゴン法とかウラン・鉛法とかルビジウム。ストロンチウム法とかいっぱいあります。 
このC14を利用した年代測定方法が「炭素14法」というのです。

元の同位体の量と崩壊してできる同位体の量の比率を調べて、物質の年代を調べるやり方です。

2012a0f12i4xo92z83x000318.jpg

横軸は経過時間で縦軸C14の数です。

例えば何とか時代の。紀元前の時代の建物が見つかったとします。
↓こんなやつ
e_angkor02.jpg

その中に1万個のC14が存在していたします。
そのC14の数が半分の5千個(残り半分は窒素に変化)になるまで5730年かかります(図中の緑)。  
そのまた半分の2500個になってたらその倍の1万1千460年経ってると言うことです。(図中の赤)
だからC14の数を調べれば、どれぐらい前の時代のものだったか分かるのですた。
これが半減期を使った年代測定法です。

このように物質の半減期というのは、年代測定に使われたりするのです。

でも、それって半減期が不変だからですよね。

あらぁ?
最近、物質の半減期が変わって来てるんだけど?
なんで??

という記事が次に書くことです。

長くなってしまったので続きます。

本当にありがとうございますた。

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