元素とその変化

元素の安定と不安定
記事専用プリント対応ページ

最終更新日:2014/05/11 12:09

元素は物質を構成している最小の単位です。

色々な元素が組み合わさって分子になり全ての物質を構成しています。

例えば水はH2Oと書きますが、水素2個と酸素が1個くっついているものです。

いま問題になっている放射線は元素から放射されています。

どの元素から放射線が出るのかと言う事ですが、放射線は全ての元素から出る可能性があります。

ただし同じ元素でも安定している元素と不安定な元素があり放射線は不安定な元素から出ます。

それは1つの元素でも色々種類があるからです。

例えば水素ですが、H-1からH-7まで7種類があります。

原発事故の初期に話題になったヨウ素は、I-108からI-144まで37種類あり、

セシウムはCs-112からCs-151まで40種類があります。

これだけの種類があります。

その中で安定しているのは

水素でいえばH-1とH-2

ヨウ素はI-127

セシウムはCs-133だけです。

それ以外のものは不安定なため放射線を出します。

このように同じ元素での色々な種類を同位元素(アイソト-プ)と言い、

その中でも放射線を出すものを放射性同位元素(ラジオアイソト-プ)と言います。

ちなみに元素番号83番のビスマスより下のほうの元素には安定する元素はなく全てが不安定で放射線を出します。

よく耳にする元素の安定と不安定に関する表をまとめたのが次の表です。

見づらいかもしれませんが我慢してください。

比較的良く聞く名前の元素を書きました。

一番右側の安定した元素以外は全て放射線を出します

元素番号 記号 名前 陽子数 中性子数 同位元素 安定した同位元素
1 H 水素 1 0~6 H-1~H-7 H-1~H-2
2 He ヘリウム 2 1~8 He-3~He-10 He-3~He-4
3 Li リチウム

3

1~4 Li-4~Li-12 Li-6~Li-7
5 B ホウ素 5 1~14 B-6~B-19 B-10~B-11
6 C 炭素 6 2~16 C-8~C-22 C-12~C-13
7 N 窒素 7 3~18 N-10~N-25 N-14~N-15
8 O 酸素 8 4~20 O-12~O-28 O-16~O-18
9 F フッ素 9 5~22 F-14~F-31 F-19
10 Ne ネオン 10 6~30 Ne-16~34 Ne-20~Ne-22
11 Na ナトリウム 11 7~26 Na-18~Na-37 Na-23
12 Mg マグネシウム 12 7~28 Ma-19~Ma-40 Ma-24~Ma-26
13 Al アルミニウム 13 8~29 Al-21~Al-42 Al-27
14 Si ケイ素 14 8~30 Si-22~Si-44 Si28~Si-30
15 P 燐 リン 15  9~31  P-24~P-46 P-31
16  S 硫黄  16 10~33  S-26~S-49  S-32~S-34,S-36
17  Cl 塩素  17  11~34  Cl-28~Cl-51  Cl-35,Cl-37
18  Ar アルゴン 18  12~35 Ar-30~Ar-53 Ar-36、Ar-38,Ar-40
19  K カリウム 19  13~36  K-32~K-55  K-39、K-41
20  Ca カルシウム  20 14~37 Ca-34~Ca-57 Ca-40、Ca-42~Ca-44、Ca-46
22 Ti チタン  22 16~41 Ti-38~Ti-63  Ti-46~Ti-50
24  Cr クロ-ム  24  18~43  Cr-42~Cr-67 Cr-50、Cr-52~54
25  Mn マンガン 25 19~44 Mn-44~Mn-69  Mn-55
26 Fe 26 19~46 Fe-45~Fe-72 Fe-54、Fe-56~Fe-58
27 Co コバルト 27 20~48 Co-47~Co-75 Co-59
28 Ni ニッケル 28 20~50 Ni-48~Ni-78 Ni-58,Ni-60~Ni-62、Ni-64
29 Cu 29 23~51 Cu-52~Cu-80 Cu-63,Cu-65
30 Zn 亜鉛 30 24~53 Zn-54~Zn-83 Zn-64,Zn-66~Zn-68、Zn-70
38 Sr ストロンチウム 38 35~67 Sr-73~Sr-105 Sr-84、Sr-86~Sr-88
40 Zr ジルコニウム 40 30~70 Zr-78~Zr-110 Zr-90~Zr-92、Zr-94
42 Mo モリブデン 42 41~73 Mo-83~Mo-115 Mo-92、Mo-94~Mo-98
47 Ag 47 46~83 Ag-93~Ag-130 Ag-107、Ag-109
48 Cd カドミウム 48 47~84 Cd-95~Cd-132

Cd-106、Cd-108、Cd-110~Cd-112、

Cd-114

50 Sn 錫 スズ 50 49~87 Sn-99~Sn-137

Sn-112、Sn-114~Sn-120、Sn-122、

Sn-124

53 I ヨウ素 53 55~91 I-108~I-144 I-127
54 Xe キセノン 54 56~93 Xe-110~Xe-147

Xe-124、Xe-126、Xe-128~Xe-132、

Xe-134、Xe-136

55 Cs セシウム 55 57~96 Cs-112~Cs-151 Cs-133
56 Ba バリウム 56 58~97 Ba-114~Ba-153 Ba-130、Ba-132、Ba-134~Ba-138
78 Pt 白金 78 88~124 Pt-166~Pt-202 Pt-192、Pt-194~Pt-196、Pt-198
79 Au 79 90~126 Au-169~Au-205 Au-197
80 Hg 水銀 80 91~130 Hg-171~Hg-210 Hg-196、Hg-198~Hg-202、Hg-204
82 Pb 82 96~133 Pb-178~Pb-215 Pb-206~Pb-208
83 Bi ビスマス 83 101~134 Bi-184~Bi-217

なし

86 Rn ラドン 86 109~143 Rn-195~229 なし
88 Ra ラジウム 88 114~146 Rn-202~Rn-234 なし
92 U ウラン 92 125~150 U-217~U-242 なし
94 Pu プルトニウム 94 134~153 Pu-228~Pu-247 なし

 

次にこれらの元素の中で今一番問題になっているセシウムだけを取り上げて見ます。

同じセシウムでもどれだけの種類があるのか分かると思います。

不安定なセシウムは放射線を出しながら、別の元素に変わりますが、

変わった先の元素とそれが安定か不安定かも参考のため書きます。

あまり多いのでまとめて書いた分 115~130と141~151はその先を省略しました。

 当然ですがセシウム-133は安定していますので放射線を出しませんし変化もしません。

陽子数 中性子数 表示 安定度 出る放射線 半減期 変わった先 変わった先の安定度
55 57 セシウム-112 不安定 陽子線 瞬間 キセノン-111 不安定
α線 瞬間 ヨウ素-108 不安定
58 セシウム-113 不安定 陽子線 瞬間 キセノン-112 不安定
ベ-タ-線 瞬間 キセノン-113 不安定
59 セシウム-114 不安定 α線 1秒 キセノン-114 不安定
ベ-タ-線 1秒 ヨウ素-113 不安定
ベ-タ-線 1秒 テルル-110 不安定
ベ-タ-線 1秒 ヨウ素-110 不安定
60~75 セシウム115~130 不安定
76 セシウム-131 不安定 電子線 10日 キセノン-131 安定
77 セシウム-132 不安定 ベ-タ-線 6.5日 キセノン-132 安定
ベ-タ-線 6.5日 バリウム-132 安定
78 セシウム-133 安定
79 セシウム-134 不安定 ベ-タ-線 2年 バリウム-134 安定
ベ-タ-線 2年 キセノン-134 安定
80 セシウム-135 不安定 ベ-タ-線 200万年 バリウム-135 安定
81 セシウム-136 不安定 ベ-タ-線 13日 バリウム-136 安定
82 セシウム-137 不安定 ベ-タ-線 30年 バリウム-137 安定
83 セシウム-138 不安定 ベ-タ-線 33分 バリウム-138 安定
84 セシウム-139 不安定 ベ-タ-線 9分 バリウム-139 不安定
85 セシウム-140 不安定 ベ-タ-線 54秒 バリウム-140 不安定
86~96 セシウム-141~151 不安定

 

 

 

 

  • このエントリーをはてなブックマークに追加

ご意見・ご感想はこちらへ ※個人情報の取り扱いについて

お名前 (必須)

メールアドレス ※返信をご希望の方はご記入ください

メッセージ本文