安定同位体と放射性同位元素の違い

同位体とは、同じ化学元素で原子量の異なるものを指します。つまり、ある化学元素の同位体は、原子番号は同じだが、原子質量が異なるということである。これは、これらの同位体は原子核に含まれる中性子の数が異なるからである。同位体には、安定なものと不安定なものがあります。安定同位体は、化学元素が自然に存在する形である。これらの安定同位体は、原子状で自然に存在することもあれば、他の原子と結合して存在することもある。不安定な同位体は、安定な状態になるまで放射性崩壊を起こします。これらの同位体は放射性同位元素として知られています。安定同位体と放射性同位体の決定的な違いは、安定同位体は放射性崩壊を起こさないのに対し、放射性同位体は放射性崩壊を起こすことである。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 安定同位体とは 3. 放射性同位体とは 4. 横並びの比較 - 安定同位体と放射性同位体を表形式で 5. まとめ

安定同位体は何ですか？

安定同位体とは、同じ化学元素で安定した原子核を持つ、異なる形態の同位体のことです。これらの原子は、同じ化学元素に属しているので原子番号（原子核に含まれる陽子の数）は同じですが、原子核に含まれる中性子の数が異なるので、互いに原子質量が異なります。

安定同位体は、原子核が安定しているため、放射性物質を含まない。したがって、これらの原子は放射線を発しない。特定の化学元素は、複数の安定同位体を持つことができる。しかし、元素によっては、すべての同位体が不安定であるため、放射性物質となるものもある。

図1：安定同位体の数で色分けされた周期表

原子核の安定性は、2つの基本的な要因に依存している。

1. プロト***とニュートラ***の比率
2. プロト***とニュートラ***の合計値

ファントム・ナンバー」とは、原子の原子核の安定性を判断するための化学的な概念である。安定同位体に存在する電子の数を示すものである。幻数は、原子の原子核に含まれる陽子の数、あるいは中性子の数であることもある。

ファントムナンバーズ：2、8、20、28、50、82、126

同位体は、その原子番号が上記のいずれかの番号に等しい場合、安定同位体である。あるいは、陽子が114個ある同位体を安定同位体と呼ぶ。さらに、126個または184個の中性子が存在すれば、それも安定同位体である。さらに、原子の中の陽子と中性子の比率が偶数であれば、これらの同位体は安定同位体である可能性が高い。

ラジオアイソトープは何ですか？

放射性同位元素とは、化学元素が放射性崩壊を起こした不安定な同位元素のことです。これらの同位体は、原子核が不安定なため、放射性崩壊を起こす。ほとんどの化学元素は1つ以上の放射性同位元素を持ち、一部の化学元素は放射性同位元素のみを持つ（例：ウラン）。

図2：放射性同位元素の崩壊

放射性同位元素が不安定になる原因は、以下の通りです。

1. 原子核の中に、原子の数に比べて多くの中性子***が存在すること。

• これらの放射性同位体では、放射性崩壊の際に中性子が陽子と電子に変換される。

2. 原子核に多数のプロト○○○が存在すること

• これらの放射性同位元素では、陽子は中性子と陽電子に変換される。

3. プロト○○やエレクト○○が多く存在すること

• これらの放射性同位元素はアルファ崩壊を起こし、2個の陽子と2個の中性子がアルファ粒子として放出される

安定同位体と放射性同位元素の違い

概要 - 安定同位体 vs. 放射性同位元素

同位体とは、同じ化学元素で原子番号は同じだが、原子質量が異なる原子のことである。同位体には、安定なものと不安定なものがあります。安定同位体は、これらの化学元素が天然に存在する形である。不安定な同位体は放射性同位体とも呼ばれ、放射性崩壊を経て安定な状態になるため、放射性同位体とも呼ばれます。安定同位体と放射性同位体の決定的な違いは、放射性崩壊を起こすかどうかということです。

引用

1 「安定同位体比」、ウィキペディア、ウィキメディア財団、2018年2月27日、利用可能。"ラジオアイソトープ "って何？", Fluor Nuclear, available here.ブリタニカ百科事典編"Magic Numbers" Encyclopedia, Encyclopedia Britannica, 12 July 2017, available here.2 "What is the radioisotope?" フォロ・ニュークリア・コーポレーション, tr.ブリタニカ百科事典編"マジックナンバー "エンサイクロペディア、エンサイクロペディア・ブリタニカ、2017年7月12日。