ガンマ線による原子核壊変

質問

Wikipediaの錬金術の項、
水銀原子核がガンマ線を浴びると金に転換されるとか書いてますけど、
荷電粒子、中性子を原子核に照射すれば勿論、原子核壊変は起こるはずですが、
ガンマ線（光子）でそれが起こるのは初耳です。
確かに、数MeVものエネルギーを光子が核に叩き込む事ができれば、核壊変は起きてもよさそうですが、
ガンマ線で起こる核反応というのはどうもイメージがし辛いです。
ガンマ線は原子核の励起状態から基底状態に落ちる時に放出されるもので、逆にそれが他の核を壊変させるとは考えがたいのですけど。

回答No.3

sawa001

197Hgまで持っていけば、半減期2.7日でε崩壊して197Au(安定核種)になるようですね。

お礼

ありがとうございました。
半減期がそれだとネプツニウム239とほぼ同じくらいですね…

回答No.2

sawa001

γ-n反応というやつでしょうか。
γ線によって原子核が中性子結合エネルギー以上に励起されると中性子が放り出される、らしいです。
水銀の中性子を何個かたたき出して194Hgまで持っていくと、半減期444年でε崩壊(電子捕獲)して
194Auになるってことじゃないかと思います。

お礼

ありがとうございました。

光核反応の件、理解しました。

ただ実際に水銀原子核から核子を持っていくのに要する光子エネルギーは何MeVなのかというのはデータがないようです。

回答No.1

kt1965

回答します。

「ガンマー線」による反応は、ご承知の通り、電子-陽電子対程度でしょう。質量の大きな粒子は、めったに生成しないはずです。

「水銀原子核」にもしも、「中性子」や「重水素原子」、「ヘリウム原子核」などの重イオンを照射すれば起こりえますが、他の素粒子反応ではちょっとありえないと思います。

実際に、「理化学研究所」のＲＩコライダー実験でも、質量の大きな原子核を生成するためには、重イオン同士を衝突させる臨界核融合反応によって実現しています。

同じように、CERNのLHCでも重イオン実験を予定していますが、これは中性子-陽子反応実験程度になる見込みです。

では。

お礼

ありがとうございます。
調べた結果、これは光核反応の（γ、ｎ）反応というもので、通常の原子力の扱いではほぼ見られない現象らしいです。
最も反応しきい値が低いのが9Be（γ、ｎ）２×4He反応で、数MeVの光子エネルギーを要する、らしいです。
γ線（又はX線）の光子エネルギーが10MeVに達すると、色々な核種に光核反応が起きるらしいです。
ここまでのエネルギーの高い光子は人工的には加速器のシンクロトロン放射など、ごく限られた状況でしか発生できない、ということでした。

水銀の原子核から中性子をもぎ取るのはちょっとやそっとでは…起こりそうにありません。