核種とは何ですか？

核種は、一定数の陽子と中性子を持つ原子です。通常、元素の同位体で、それらは安定したり不安定である可能性があります。不安定な核種は放射性です。既知の核種は約1,700個あり、そのうち1,400個は放射性です。

「核化」と「同位体」という用語は、交換可能に使用されることがありますが、同義語ではありません。同位体は、中性子の数が異なるのと同じ要素のセットです。同位体は核種ですが、核種は必ずしも同位体ではありません。

要素は、所有する陽子の数によって定義されます。要素の周期表は、各要素のプロトンの数によって配置されます。周期表の各要素は、各要素のすべての同位体と同様に核種です。

核種の科学的概念は通常、 ^a _z xと書かれています。 Xは、要素のシンボル、陽子の数、または原子数のz、およびAの略または要素の陽子と中性子の数を表します。たとえば、リチウムの概念は ⁷ ₃ liと書かれています。これは、リチウムが3つのプロトンと4つの中性子を含むことを示しています。7マイナス3は4であるため、リチウムにはリチウム-6と書かれている ⁶ ₃ Lなどのいくつかの同位体もあります。リチウム-6には3つの中性子のみが含まれています。

プロトンはすべて正電荷を運ぶために自然に互いに反発するため、中性子の安定化の影響は、要素を無傷に保つものです。核種が軽い場合、通常、陽子と中性子の数が等しいか等しい場合に安定しています。要素が重いほど、中性子と陽子の比率が大きくなり、安定性を高めます。

不安定な核種は放射性であり、自然に発生するか、人為的に作られています。不安定な核種が放出する放射線には、アルファ粒子またはベータ粒子またはガンマ線が3つあります。アルファ粒子とベータ粒子はかなり無害ですそれらは体に入ることを簡単に防ぐことができるからです。しかし、ガンマ線は非常に有害であり、放射性要素が非常に危険であると考えられている理由です。不安定な核種の分解は放射性減衰と呼ばれます。

不安定な核種は最終的に安定した核種に崩壊します。各放射性核種は、半減期として知られている固定速度の崩壊速度を持っています。特定の要素の生物と、特定のオブジェクトに存在する安定した核種と不安定な核種の測定比を知ることで、科学者は化石やアーティファクトとデートすることができます。

原子力発電所も核種を使用して、核分裂と呼ばれるプロセスによってエネルギーを生み出します。核原子炉で発生すると、核分裂はより重い核をより軽い核に分解します。この反応は、植物によって利用されるエネルギーを放出します。核分裂プロセスで使用される核種であるウラン235は放射性同位体であるため、原子力はしばしば危険と見なされます。