質量分析

その他

物質の指紋を読み解く:質量分析計

- 質量分析計物質の構成要素を見分ける質量分析計は、物質を構成する極微の粒子を分析し、その物質が何からできているのかを原子レベルで明らかにすることができる、言わば物質の指紋を読み取る装置です。私たちの身の回りに存在するあらゆる物質は、原子が様々な組み合わせで結びついてできています。そして、物質の種類によって、それを構成する原子の種類やその組み合わせ、さらにその比率は異なります。このため、物質を構成する原子や分子の重さの違いを細かく調べることで、その物質が何からできているのかを特定することができるのです。質量分析計はこのような考え方に基づいて作られています。まず、分析したい物質を気体状態にします。次に、気体となった原子や分子に電気を帯びさせます。電気を帯びた粒子は、磁場の中を通ると、その重さによって進む道筋が変わります。この道筋の違いを検出することで、物質中にどんな種類の原子がどれくらいの割合で含まれているかを調べることができるのです。質量分析計は、化学、生物学、医学、環境科学など、様々な分野で利用されています。例えば、新薬の開発や病気の診断、食品の安全性評価、環境汚染物質の分析など、幅広い分野で物質の分析に役立っています。
放射線について

原子力発電の立役者:トレーサー

- トレーサーとは トレーサーとは、原子力分野だけでなく、様々な研究や開発において、物質や元素の動きや変化を調べるための「追跡子」として用いられる物質のことです。 広大な海に流したメッセージボトルがどこへ流れ着くかを追跡するように、トレーサーは、通常では目に見えない物質の動きを明らかにする役割を担います。 具体的には、対象となる物質に、ごく微量の放射性同位体や安定同位体などをトレーサーとして添加します。これらのトレーサーは、元の物質と同じように振る舞いながらも、特別な測定器で検出することができます。 この性質を利用することで、トレーサーの移動や濃度変化を調べることで、 * 水や大気の動き * 植物の栄養吸収 * 薬の効果 * 化学反応のメカニズム など、様々な現象を解明することができます。 このように、トレーサーは、私たちの身の回りの様々な現象を理解するために欠かせないツールとなっています。
原子力発電の基礎知識

核種分析:原子核を特定する技術

- 核種とは物質を構成する基本的な粒子である原子は、中心にある原子核と、その周りを回る電子から成り立っています。原子核はさらに、陽子と中性子という小さな粒子で構成されています。このうち、陽子の数は元素の種類を決める重要な要素であり、原子番号と呼ばれます。例えば、陽子の数が1つであれば水素、8つであれば酸素といったように、原子番号によって元素が明確に区別されます。一方、陽子と同じく原子核を構成する中性子は、元素の種類に直接影響を与えませんが、原子核の質量に関係しています。同じ元素であっても、中性子の数が異なる場合があります。例えば、ウランと呼ばれる元素には、陽子の数は同じ92個ですが、中性子の数が異なるものが存在します。原子核は、陽子の数と中性子の数の組み合わせによって、その種類が決まります。この、陽子の数と中性子の数を合わせた数を質量数と呼びます。そして、原子番号と質量数という2つの数字によって明確に特定される原子核の種類を、核種と呼びます。ウランを例に挙げると、陽子数が92個、中性子数が143個のウランは質量数が235となるため、ウラン235と呼ばれます。同様に、陽子数が92個、中性子数が146個のウランは、ウラン238と呼ばれます。このように、同じウランでも、中性子の数が異なることで異なる核種として区別されます。