ウラン・ラジウム系列
読み:ウラン-ラジウムけいれつ
ウラン238から鉛206までの放射性核種崩壊系列のこと。単に「ウラン系列」「ラジウム系列」、あるいは「4n+2系列」とも呼ばれる。
概要
崩壊系列では、α崩壊、β−崩壊(β崩壊)、核異性体転移(IT)、という三種類が連なる。
このうち質量が変化するのはα崩壊のみで、変化する質量数は4である。
大きな系列を成す崩壊系列は四種類が知られているが、それぞれの崩壊系列は、質量数を4で割った余り(剰余)が同一になる。
ウラン・ラジウム系列の場合は、質量数を4で割った剰余が常に2になる。
特徴
系列
ウラン・ラジウム系列の親核種はウラン238である。この同位体は、ウランのほぼ全量(99.2742%)を占め、ピッチブレンド(瀝青ウラン鉱)という鉱物として産出する。
この系列の各娘核種たちは、最終的な安定同位体である鉛206に至るまで、一部を除いて半減期が比較的短いが、途中、ウラン234、トリウム230、ラジウム226は半減期が比較的長いことから、これらは自然界で存在が確認できる放射性同位体となっている。
また、このラジウム226から作られるラドン222は、主要な放射能泉の放射線源である。
系列表
途中、数ヶ所で枝分かれがあるが、最終的には鉛206に落ち着く。
この系列は、確率が低い経路は省かれているため、他の核種が生じる可能性もある点は考慮が必要である。
番号 | 核種 | 半減期 | 種類 | 確率(%) | 娘核種 |
| 番号 |
1 | ウラン238 | 238U | 44.68億年 | α | | 234Th | 2 |
2 | トリウム234 | 234Th | 24.10日 | β− | | 234mPa | 3 |
3 | プロトアクチニウム234m | 234mPa | 1.17分 | β− | +99 | 234U | 4 |
IT | 0.16 | 234Pa | 3-1 |
3-1 | プロトアクチニウム234 | 234Pa | 6.70時 | β− | | 234U | 4 |
4 | ウラン234 | 234U | 24.55万年 | α | | 230Th | 5 |
5 | トリウム230 | 230Th | 75380年 | α | | 226Ra | 6 |
6 | ラジウム226 | 226Ra | 1600年 | α | | 222Rn | 7 |
7 | ラドン222 | 222Rn | 3.824日 | α | | 218Po | 8 |
8 | ポロニウム218 | 218Po | 3.10分 | α | 99.98 | 214Pb | 9 |
β− | 0.02 | 218At | 9-1 |
9 | 鉛214 | 214Pb | 26.8分 | β− | 0.02 | 214Bi | 10 |
9-1 | アスタチン218 | 218At | 1.6秒 | α | 99.9 | 214Bi | 10 |
β− | 0.1 | 218Rn | 10-1 |
10 | ビスマス214 | 214Bi | 19.9分 | β− | 99.979 | 214Po | 11 |
α | 0.021 | 210Tl | 11-1 |
10-1 | ラドン218 | 218Rn | 35ミリ秒 | α | | 214Po | 11 |
11 | ポロニウム214 | 214Po | 164μ秒 | α | | 210Pb | 12 |
11-1 | タリウム210 | 210Tl | 1.30分 | α | | 210Pb | 12 |
12 | 鉛210 | 210Pb | 22.3年 | β− | +99 | 210Bi | 13 |
α | | 206Hg | 13-1 |
13 | ビスマス210 | 210Bi | 5.013時 | β− | +99 | 210Po | 14 |
α | | 206Tl | 14-1 |
13-1 | 水銀206 | 206Hg | 8.15分 | β− | | 206Tl | 14-1 |
14 | ポロニウム210 | 210Po | 138.4日 | α | | 206Pb | 15 |
14-1 | タリウム206 | 206Tl | 4.199分 | β− | | 206Pb | 15 |
15 | 鉛206 | 206Pb | ∞ | | | | |
元素
この系列に現われる元素は、次の通り(原子番号 降順)。
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