原子核崩壊

質問

α崩壊とβ崩壊がありますよね。

α崩壊は原子番号が2、質量数が4減るもので、
β崩壊は原子番号が1増えて、質量数は変わらない、という理解の仕方でいいんでしょうか？

もしそならば、
Rｎ（ラドン）がα崩壊するとPo(ポロ二ウム）になりますよね??
その場合、Rnの原子番号は86で、Poは84だからいいんですけど、
質量数がRnが222に対して、Poは210っていうのはどういうことなんでしょう・・・。
4減るんじゃないんですか??

また、Pa(プロトアクチニウム）がβ崩壊すると、U（ウラン）になるみたいなんですが、
原子番号はいいんPaが91、Uが92なのでいいんですけど、
質量数は、Paが231、Uが238。
これはどういうことなんでしょう・・・。

テスト前で困ってます。
よろしくお願いします。

回答No.5

rei00 · ベストアンサー

いくつかの点で混乱されているようですね。一つづつハッキリさせておかれるのが良いかと思います。

　まず，元素が何かを決めるものは「原子番号」ですが，原子番号とは原子内の「陽子の数」で中性の原子の場合は電子の数も同じです。

　これに対して，「質量数」は原子核に存在する陽子と中性子の数の合計です。ですので，同じ元素であっても質量数が異なる（中性子の数が異なる）もの（これが同位体です）が存在する場合があります。

　簡単な例が水素です。水素は原子番号１ですので陽子（電子）は必ず１個ですが，中性子を持たない水素（質量数１），中性子が１個の重水素（デュウテリウム，質量数２），中性子が２個の三重水素（トリチウム，質量数３）の３種類が存在します。

> α崩壊は原子番号が2、質量数が4減るもので、
> β崩壊は原子番号が1増えて、質量数は変わらない、

　α崩壊は核から He の原子核が飛び出す崩壊です。He 原子核は陽子２個，中性子２個を持っていて質量数４ですから，原子番号（陽子の数）が２，質量数が４減ります。

　一方，β崩壊は原子核内の中性子が１個陽子に変わって電子を放出する崩壊です。中性子が陽子に変わりますから，原子番号（陽子の数）は１増え，質量数は（陽子＋１，中性子－１で）変わりません。

> 質量数がRnが222に対して、Poは210っていうのは
> どういうことなんでしょう・・・。

　Ra 222（原子番号 86，質量数 222）がα崩壊を起こしてできるのは Po 218（原子番号 84，質量数 218）ですよ。つまり，原子番号は２減って，質量数は４減っています。

> 質量数は、Paが231、Uが238。
> これはどういうことなんでしょう・・・。

　β崩壊してウランを与えるのは Pa 231 ではなくて Pa 234 じゃないでしょうか。そして，できるウランは U 238 じゃなくて U 234 です。つまり，原子番号は１増えて，質量数は同じです。

　Pa 231（原子番号 91，質量数 231）がβ崩壊すると Ac 227（原子番号 89，質量数 227）になるようです。

　参考 URL に放射性核種の壊変系列について出ています。大学のページですが然程難しくないと思いますので御覧になってみて下さい。

参考URL：

http://150.12.193.211/eac/chem/lec13-2.html

お礼

すごくわかりやすかったです!!
質量数を取り間違ってました。
ありがとうございました。

回答No.4

mosazou

まず、１つの元素にはいろいろな質量数をもった原子（すなわち、同位体）が存在することを確認してください。
特に、放射性元素には多数の同位体が存在することがあります。
例えば、ラドンには主に２１１，２２０，２２２の質量数をもつ同位体があります。このうち、もっとも安定なものはＲｎ－２２２で、半減期（崩壊する原子数が全体の半分になる時間）が約４日。
ウランに関しては、主に２３３，２３４，２３５，２３６，２３８の質量数をもつ同位体が存在し、もっとも安定なものはＵ－２３８で半減期は約４４億年。
ただし、ウランに関しては原発で用いられているものはＵ－２３５だそうで
す。

ご質問のＲｎ→Ｐｏへの変化ですが、α崩壊で２２０Ｒｎから２１６Ｐｏへ変化します。
一般的な原子の崩壊の順序（トリウム系列・・・トリウムが出発原子）のＨＰを示しておきましたので、ご参考までに。

参考URL：

http://www.gogp.co.jp/chemical/genso/seishitsu/Th%20series.html

お礼

同位体のことがよくわかりました!!
ほんとうにありがとうございました!!

回答No.3

a0123456789

ご質問の回答は先の回答者の述べられている通りなので、先の回答者の回答で少し判りにくいかなと思われるところを補足しておきます。

まず、β崩壊が２種類あるとのことですが、これは通常のβ-崩壊(電子と反ニュートリノ)を放出する崩壊とβ+崩壊(陽電子とニュートリノ)を放出する崩壊の２通りです。β+崩壊は天然の放射性同位体では見られないようですが。

後、同位体についてはご存知かもしれませんが、同じ原子番号でありながら質量数の異なるものです。

お礼

説明が的確でわかりやすかったので良かったです☆
本当にありがとうございました！

回答No.2

oshiete_goo

＞α崩壊は原子番号が2、質量数が4減るもので、
β崩壊は原子番号が1増えて、質量数は変わらない、という理解の仕方でいいんでしょうか？

その通りですね．(β崩壊は中性子→陽子なので，原子番号が1増えます．)

222Rn(原子番号86)がx回α崩壊，y回β崩壊して210Po(原子番号84)になるとすれば，原子量と原子番号の減少量について
222-210＝4x
86-84＝2x－y
を解いて，x=3, y=4
つまり，α崩壊が3回，β崩壊が4回です．

http://eac01.hept.himeji-tech.ac.jp/eac/ea/nendai.htm
の「210Pb法」の図にあります．

＞Pa(プロトアクチニウム）がβ崩壊すると、U（ウラン）になるみたいなんですが、
これは本当ですか？
アクチニウム系列で235Ｕ→(α崩壊)→231Ｔｈ→(β崩壊)→231Ｐａ
ならばあるようですが，原子核はよく知りませんので，ここは自信なしです．
上のURLにもアクチニウム系列のことは少しだけ出ていますが，
http://www.gogp.co.jp/chemical/genso/seishitsu/Ac%20series.html
の方が良いでしょう．

お礼

参考URLも参考にさせていただきました。
ありがとうございました！

回答No.1

sen-sen

＞β崩壊は原子番号が1増えて、質量数は変わらない、という理解の仕方でいいんでしょうか？

誤りです。例えばC-11はβ崩壊しますが、原子番号が１減ります。このように２種類あります。

Ra-222はα崩壊してPo-218になります。
Pa-233はβ崩壊してU-233になります。

教科書の同位体のところを読むとよいでしょう。

お礼

教科書読みました。
なんとなくわかりました！！
ありがとうございました。