アルファ崩壊

アルファ崩壊: それは何ですか?またどのようにして起こりますか?

アルファ崩壊は原子核の放射性変化であり、アルファ粒子の放出を伴います。アルファ粒子は、2 つの陽子と 2 つの中性子からなるヘリウム原子核であり、正の電荷を持っています。

アルファ崩壊の過程で、原子核はアルファ粒子を放出し、別の元素の核に変化し、その電荷は 4 単位減少し、その質量数は 2 単位減少します。たとえば、アルファ崩壊では、ウラン 238 原子核はトリウム 234 原子核に変化し、プルトニウム 239 原子核はウラン 235 原子核に変化します。

アルファ崩壊は、ベータ崩壊およびガンマ線とともに、放射性崩壊の 3 つの主要なタイプの 1 つです。ただし、ベータ崩壊やガンマ線とは異なり、アルファ粒子は透過力が低いため、生物に対する危険性が低くなります。

アルファ減衰は、アルファ減衰確率と呼ばれる、特定の確率で発生する安定したプロセスです。この確率は、原子核の質量数と電荷、および原子核内のエネルギー状態に依存します。

アルファ崩壊は、ウラン塩が暗黒物質を透過する未知の放射線を放出することに気づいたフランスの物理学者アンリ・ベクレルによって 1899 年に発見されました。この放射線は放射能と呼ばれ、アルファ崩壊は放射能に関連する最初の現象の 1 つでした。

現在、アルファ崩壊は核物理学と核技術において重要な役割を果たしています。たとえば、アルファ線放射体は、材料研究や医療機器における電離放射線源として、放射性同位体電源に使用されています。

結論として、アルファ崩壊は原子核の放射性変換中に発生する核物理学における重要な現象です。アルファ崩壊はヘリウム原子核であるアルファ粒子の放出を伴い、他の元素の原子核の形成につながります。

アルファ崩壊は、重元素を含む原子で発生する最も一般的な放射性崩壊プロセスの 1 つです。これは、いくつかの陽子と中性子を含む原子核が崩壊してより軽い元素の核になり、アルファ粒子 (ヘリウム原子の核) と 2 つまたは 3 つの中性子を放出するプロセスです。

アルファ崩壊プロセスの開始時に、原子核はアルファ粒子が自由に原子から出ることができるチャネルを形成します。その後、炉心内で振動が起こり、その動きが加速します。電磁力の影響下で、原子核は球形に崩壊し、陽子と中性子が中心の周りを円を描くように動き始めます。この段階は数マイクロ秒続きます。

その後、非アゴスタイゼーションのプロセスが発生します。つまり、核場はカオスになり、球の中心は別の点に移動します。このとき、陽子は 2 つのニュートリノに分裂します。同時に、原子核からアルファ粒子が約2万の速度で飛び出す。