崩壊系列

核燃料

トリウム系列:地球の鼓動を刻む放射性崩壊

- トリウム系列の始まり 地球の奥深く、私たちの足元で静かに時を刻む元素、トリウム232(Th-232)。それは、ウランとともに自然界に存在する放射性元素の一つであり、トリウム系列と呼ばれる壮大な原子核崩壊の物語の主人公です。 トリウム232は、α崩壊というプロセスを経て、まずラジウム228(Ra-228)へと姿を変えます。α崩壊とは、原子核がヘリウム原子核(α粒子)を放出することで、原子番号が2減り、質量数が4減る現象です。 ラジウム228への変化は、トリウム232の長きにわたる変身のほんの始まりに過ぎません。ラジウム228は、β崩壊と呼ばれる別のプロセスを経て、さらに別の元素へと変化していきます。β崩壊とは、原子核が電子を放出することで、原子番号が1増える現象です。 こうして、トリウム232から始まった原子核崩壊の連鎖は、様々な放射性元素を経て、最終的に安定な鉛208(Pb-208)へと到達するまで続きます。この一連の崩壊過程が、トリウム系列と呼ばれるものです。 トリウム系列は、地球の年齢を測定したり、地質学的な年代測定に利用されたりするなど、様々な分野で重要な役割を担っています。
放射線について

原子力の影の主役:崩壊生成物

原子力発電の燃料として使われるウランは、放射線を出す性質、つまり放射能を持っています。 ウランのような放射性物質は、不安定な状態から安定した状態になろうとして、自らエネルギーを放射線の形で放出します。これを「崩壊」と呼びます。そして、この崩壊によって、元の物質とは異なる新しい物質が生まれます。これが「崩壊生成物」です。 崩壊生成物は、原子力発電の過程で必ず発生するものであり、その種類は多岐に渡ります。例えば、ウランが崩壊する過程で生まれる物質として、ラジウムやラドンなどが挙げられます。これらの物質もまた放射能を持っており、それぞれ異なる半減期と放射線の種類を持っています。 半減期とは、放射性物質の量が半分になるまでの時間で、物質によって大きく異なります。数秒で半減するものもあれば、数万年、数億年という長い時間をかけて半減するものもあります。 崩壊生成物の特性を理解することは、原子力の安全性を確保する上で非常に重要です。それぞれの崩壊生成物がどのような放射線を出し、どれくらいの期間にわたって放射線を出し続けるのかを知ることで、適切な遮蔽や保管方法を決定することができます。また、環境中への放出を最小限に抑え、人や生態系への影響を低減するためにも、崩壊生成物の特性に関する知識は欠かせません。