クラスタ崩壊

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クラスタ崩壊(英語:Cluster decay)は放射性崩壊の崩壊形式。放射性元素がアルファ粒子よりも重い陽子中性子クラスタを発して崩壊する。この形式の崩壊はいくつかの核種のみで起こるアルファ崩壊よりも優勢な崩壊であり、全ての事例の中でほんの数パーセント見出される。クラスタ崩壊は核の一部を排出するに足る原子エネルギーを持っている重い原子に限られている。

クラスタ崩壊は1984年にオックスフォード大学の研究者によって発見された。検出された原子は233Raであり、アルファ崩壊のおおよそ10億回(10.9億)毎に一つの14C原子核を生成した。[1]

クラスタ崩壊は原子核が4Heをはじき出す核分裂であるアルファ崩壊と重い原子核が二つ、あるいは幾つかの原子に分離し、数個の中性子をはじき出す自発核分裂の中間の位置にある。自発核分裂は子生成物の確率分配で終わり、これはクラスタ崩壊とは隔たりがある。クラスタ崩壊においては発生する粒子が軽い原子核で、崩壊方法において常に同じ粒子を発生させる。現在、時折クラスターを発生させて崩壊する20以上の原子核が見つけられている。[2]

三重水素と重陽子は放射性崩壊による生成物として知られている。ヘリウム6は重陽子放出を経て時折崩壊し、またヘリウム8は短時間で三重水素放出によって崩壊する。つまり加速器で大いに研究されているヘリウム粒子のように他の珍しい同位体の崩壊もこの方式で崩壊しうる。

現在クラスタ崩壊するとされる原子[編集]

同位体 粒子放射 分岐比率 参照
114Ba 12C ~3.0×10−3 [2]
221Fr 14C 8.14×10−13 [2]
221Ra 14C 1×10−12 [2]
222Ra 14C 3.07×10−10 [2]
223Ra 14C 8.5×10−10 [2]
224Ra 14C 6.1×10−10 [2]
225Ac 14C 6×10−12 [2]
226Ra 14C 2.9×10−11 [2]
228Th 20O 1×10−13 [2]
230Th 24Ne 5.6×10−13 [2]
231Pa 23F
24Ne
9.97×10−15
1.34×10−11
[2]
232U 24Ne
28Mg
2×10−12
1.18×10−13
[2]
233U 24Ne
25Ne
28Mg
7×10−13
 
1.3×10−15
234U 28Mg
24Ne
26Ne
1×10−13
9×10−14
 
235U 24Ne
25Ne
28Mg
29Mg
8×10−12
 
1.8×10−12
236U 24Ne
26Ne
28Mg
30Mg
9×10−12
 
2×10−13
236Pu 28Mg 2×10−14
237Np 30Mg 1.8×10−14
238Pu 32Si
28Mg
30Mg
1.38×10−16
5.62×10−17
 
240Pu 34Si 6×10−15
241Am 34Si 2.6×10−13
242Cm 34Si 1×10−16

[編集]

  1. ^ Rose, H. J. and Jones, G. A. (1984-01-19). “A new kind of natural radioactivity”. Nature 307: 245–247. doi:10.1038/307245a0. http://www.nature.com/nature/journal/v307/n5948/abs/307245a0.html. 
  2. ^ a b c d e f g h i j k l m Baum, E. M. et al. (2002). Nuclides and Isotopes: Chart of the nuclides 16th ed.. Knolls Atomic Power Laboratory (Lockheed Martin). 

外部リンク[編集]