No.3
- 回答日時:
ぱっと思い付くのは各崩壊のために必要なエネルギーでしょうか.
X → Y + α
という崩壊が可能であるためには, X の持つエネルギーが Y のエネルギーと α粒子のエネルギーより大きい, 言い替えれば「X の結合エネルギーが Y の結合エネルギーと α粒子の結合エネルギーより小さい」必要があります. ですが, 質量数の小さい核種では「質量数が大きい方が (核子 1個あたりの) 結合エネルギーが大きい」ことがままあって, この場合ですと α崩壊したくてもできません. 逆に He を吸収した方がエネルギー的に安定なことも多く, 大質量星内部では He からいろんな核種を経て Fe を作るという「逆反応」により (結合エネルギーの分が余剰となって) 放出されるというエネルギーの作り方をしてますね.
一方で β崩壊の場合は, そもそも「重い」n が「軽い」p になるわけですから, 結合エネルギーにそれほど大きな変化が生まれません. なので, 小さい核種であっても β崩壊することはできるんじゃないでしょうか.
あ~, ところで [5]Li とか [8]Be は「α崩壊」といっていいんでしょうか.
[5]Li → [4]He + p
[8]Be → [4]He + [4]He
なんですけど.... 前者は普通「陽子放出」っていうんだろうなぁ.
No.2ベストアンサー
- 回答日時:
原子核は中性子と陽子で構成されています。
原子核内ではこれら核子は互いに引き合っているとはいえ、陽子同士は電気的に反発しあっているので、原子番号の大きな元素の原子核
では、陽子の反発が大きくなるため、安定な原子核では、その電気的反発を緩和するように、
中性子数が多くなっています。
安定な原子核を取り上げると、軽い元素の原子核、例えば、原子番号が20位のカリウム、
カルシウム辺りでは、中性子数と陽子数の比は、ほぼ1:1ですが、ウラン辺りになると、
120:80位になります。
しかし、この安定の範囲より中性子数が多過ぎる場合、原子核が安定化するため、
中性子→陽子+電子という変化が起こります。こうして放出される電子線がβ線でβ-崩壊です。
逆に、陽子数が多過ぎる場合は、陽子→中性子+陽電子という変化が起こります(β+崩壊)。
質量数が大きい原子核では、陽子を減らすため、ヘリウム原子核を放出するものが多数
あります。これがα崩壊です。これらの崩壊が起こった後もまだ不安定であれば、安定化のために、
余分のエネルギーがγ線の形で放出されます。
No.1
- 回答日時:
かなり難しい質問です。
軽い原子では陽子数と中性子数がほぼ等しい状態が「安定」です。β-崩壊もその方向へ起きるのが普通です。
重元素では核力(現在はグルーオンの世界になってしまった)が比較的小さいものがあり、α-崩壊が起こり得ます。
液滴モデル位だと何とか説明しようという気になりますが、グルーオンとクォークの世界を説明したいと思いません。
m(_ _)m
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