放射性物質の半減期 - Java実験室

放射性物質の半減期




放射性崩壊

放射能を持つ物質は、自らの原子核の構造が崩れ、一部の粒子またはエネルギーを外部に放出します。この時、放出する粒子と、いくつかのエネルギーは、人の体を通過しながら、被害を起こすこともあります。

1895年、ドイツの物理学者レントゲン(Roentgen)は、放射線の一種であるX-線を検出しました。レントゲンは、生きている人の体にX-線を直接投影すると、その人の体の後ろに置かれたフィルムに骨の画像が生じることを発見しました。

Roentgen

初期の実験が中でもラザフォード(Rutherford)と同僚たちは、放射性物質から出る放射線の3つの成分を区別しました。この成分をα、β、r線と呼びました。その後、これらヘリウム原子の核、電子、高エネルギー光子だと明らかになりました。

半減期

半減期は、放射能を持つ物体が放射性崩壊をして、全体の質量の半分が残るまでにかかる時間です。
また、半減期が過ぎると、残りの質量の半分が残ります。(1/2、1/4、1/8、1/16、1/32、...)。質量はますます小さくなりますが、常に少し残ります。

\[ N(t) = N_0 {(\frac{1}{2})}^{\frac{t}{t_{1/2}}} \]

\(N(t)\): t 時間後の質量
\(N_0\): t = 0 の時の質量(初期質量)
\(t_{1/2}\): 半減期

放射能年代測定

放射能を利用すれば、地質学的、生物学的試料の年代を測定することができます。放射性崩壊は、外部条件にかかわらず、一定の割合で行われるため、崩壊が多く行われたものほど、試料の年代は古いものです。

146C + 11H →147N + 10n

Half life period