さいえんす・すてーしょん
2023.12.28
半減期ってなんだろう?
~放射線は時間とともに減っていく~
放射性物質は、放射線を出すことで安定した状態になろうとするので、出てくる放射線は時間が経つごとに減っていきます。
今回は、放射線がどのように減っていくかを、いっしょに確かめてみましょう!
放射線が出る量は減っていく? 原子核が不安定な時に、安定するために放出するエネルギーや電子のことを放射線っていうんだったよね。 っていうことは、安定したら、放射線はもう出なくなるってこと? その通り! 放射線を出す原子核は壊変することで、安定を目指すんじゃ。
やっぱり原子核は安定を目指すんだね! 放射性物質の中の原子核たちが壊変することを繰り返して、 半減期が1年の、放射線を出す原子核が最初に200個あるところから考えてみようか。 まずは表を作ってみると……。 それをグラフにするとこう!
まっすぐなグラフにはならないんだね! イメージとしてはこんな感じじゃな。
原子の種類ごとに半減期はちがう? 半減期って、実際はどれくらいの期間なの? 放射性物質によって、全然違うんじゃ。 141億年!?長い! 現時点において、この宇宙の年齢は138億年くらいといわれているので、 短いものは1秒よりも短い! おまけ:壊変はくりかえされる 不安定な原子核からの壊変は1回で終わらないことも多いんじゃ。 例えば、ウラン238という放射性物質は、10回以上の壊変を繰り返すぞ。
まとめ ✔ 原子核が放射線を出すことで、別の原子核になることを「壊変(かいへん)」という。
ある原子核が放射線を出して、別の原子核に変わることを「壊変(かいへん)」というぞ。
もとの放射性物質が半分に減るまでの期間のことを、「半減期(はんげんき)」というぞ。
最初
1年後
2年後
3年後
……
放射線を出す
原子核の数200個
100個
50個
25個
……
いくつか、だいたいの期間を調べてみたぞ。
トリウム232
141
億年
カリウム40
12.8
億年
炭素14
5,730
年
セシウム137
30
年
トリウム231
25.5
時間
ニホニウム278
0.0024
秒
この宇宙が生まれた時からやっと半分になったということじゃな。
本当に一瞬しか存在しない物質って思ったら、すっごくレアな感じがするね!
何度も壊変を繰り返して、ようやく安定するということじゃな。
ウラン238の半減期は約45億年=地球の年齢とほぼ同じなので、現在は地球が生まれた時の約半分の量になっているのだ。
✔ もとの放射性物質が半分に減るまでの期間のことを、「半減期(はんげんき)」という。
✔ 半減期は原子の種類ごとにちがう。
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