安定同位体と特殊ガスのタツオカ

研究分野に特化したガスのトータルサポーター、タツオカ。
レスポンスに重点をおいた体制で、シリンダー、キャビネット、配管、装置機能までの供給をトータルにエンジニアリング

安定同位体とは

タツオカの取り扱う製品は、主に専門家が使用するものですが、ここでは、より多くの方に理解いただけるよう、なるべく平易な表現で、記述しています。説明不十分な部分は追加していきたいと思っておりますので、何かありましたら、ご意見をお寄せください。

同位体

すべての物質は、その最小構成単位である原子の組み合わせによって構成されています。原子は、原子核とその周りを回るマイナスの電気をおびた電子で構成され、さらに原子核はプラスの電気をおびた陽子と電気を帯びていない中性子で構成されています。陽子と中性子の重さは、ほぼ等しく、電子はそれらの1000分の1以下しかないので、原子の重さは陽子と中性子の総数で決まります。これを質量数と呼びます。
一方、原子の性質は、陽子の数で決まります。1つなら水素、6つなら炭素、8つなら酸素です。性質を決めるこの数を、原子番号と呼んでいます。また、それぞれの元素にあたる原子記号をアルファベットで表しています。
では、中性子の数はどうでしょう?---中性子の数は、陽子の数と必ずしも同じではありません。

最も簡単な元素、水素を例にとると、陽子が1つの水素(質量数1)、中性子がもう一つある重水素(陽子1+中性子1=質量数2)、さらに中性子がもう一つふえた三重水素(陽子1+中性子2=質量数3)が有ります。(重水素は Deuterium 、三重水素は Tritium と英語で呼ばれるので、水素の原子記号 H の代わりに、それぞれ D、Tと表記されることもある。) 水素の同位体

これが同位体です。原子番号が同じなので化学的性質が同じで、重さの違う原子です。表記は質量数を原子記号の左肩に書いて、1H、2H、3H、のようになります。

放射性同位体と安定同位体

さて、原子核には、質量数が 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126になると、安定になる性質がある事が知られています。1Hはこれ以上変化できませんが、三重水素3H は、不安定で、放射線の一種、β線を出して、同じ質量数のヘリウム3、3He に変わってしまいます(崩壊。1つの中性子が陽子と電子になった勘定)。これらβ線などの放射線を出す能力を放射能とよび、全体の半分が変わるのに要する時間を半減期と呼びます。これら、放射能をもち、不安定なものを放射性同位体、ラジオアイソトープとよびます。
これに対して、安定同位体は、崩壊を起こさず、存在量がほとんど変わりません。放射能もありませんので安全です。
元素の同位体、アイソトープは約1700種あるとされていますが、そのうち,安定なものは約260( 15% )ですので、その意味では、同位体といえば、放射性同位体ということになります。 安定なものは陽子と中性子の数がほぼ等しく、中でも,陽子と中性子の数がともに偶数であるものが最も多く,260種のうち157種あります.

「番外」
ビスマス、209Bi は長い間、鉛のように、安定な金属と思われていましたが、2003年になって、なんと半減期 (1.9±0.2) ×10 19 年という途方もない数値で、非常に微弱な放射能を出して、崩壊している事が計測されました。ちなみに、地球ができてから46億年、4.6×10 10年です