原子核崩壊は温度に依存しますか？

質問

放射能をもった物質が宇宙に持ち出され、常に太陽光線を浴びているとします。

その物質は熱放射を起し、温度がどんどん上がると思います。

するここの物質の半減期は変化しますか？
それとも原子核崩壊は化学反応ではないので、変化しないものですか？

変な質問ですみません。
核廃棄物を宇宙処分（宇宙投棄）するとどうなるか、ちょっと気になったものですから。

よろしくお願いします。

回答No.1

uhyohyohyo · ベストアンサー

半減期は基本的に変化しません。
熱放射は軌道電子からの放射であり核(放射能)には関与しないのです。

ただ、ベータ崩壊の1つに軌道電子捕獲(EC)というものがありますが、これによる崩壊の半減期は化学種(当然電子の軌道が変わる)によって変化することが知られています。(どういう状態でどの程度の変化があるのかはわかりません、すみません。)エネルギー的にβ+崩壊を起こす核は必ずECをします。これらの部分的な崩壊確率の全ての寄与で全体の半減期が決定するので、(中性子N個、陽子N個の)安定線よりも陽子過剰側に存在する核はEC and/or β+崩壊するので、厳密には全て変化すると言ってしまってよいかもしれません。

物質の温度でも軌道が変わり、さらに上がればプラズマ化しますので当然電子状態が変わり、EC確率も変わってくるでしょうね。

(デバイ温度になぞらえて核温度という概念がありますがこれは核の準位密度に関連する量であって普通の温度とは関係ないのです。)

お礼

ありがとうございます。

EC確率というのがあるのがわかり、勉強になりました。

回答No.4

uhyohyohyo

ちょっと気になったので補足します。#3の方の書いた

> 軌道電子捕獲で崩壊する核はそれほど多くはありません。
ですが、何を基準にされているのか分かりませんが、推察するに一般的な放射性物質の中ではあまり代表的な種類が見受けられないという解釈でしょうか。

安定線よりも陽子過剰側の核では先に述べたとおり必ずEC崩壊します。従って、実際にはEC崩壊核はかなり多く、現在約3000種類の核が確認されていますが(実際に数えたことはないのですが)半数近くはEC崩壊すると言ってよいでしょう。

お礼

ありがとうございます。

有害な放射能を無害にする技術があればいいのですが。

回答No.3

grothendieck

軌道電子捕獲で崩壊する核はそれほど多くはありません。また捕獲されるのは内側の軌道の電子ですが宇宙に持ち出したぐらいでは多分そんなに内側の電子まで励起されないと思います

お礼

追加情報、ありがとうございます。

回答No.2

uhyohyohyo

すいません。ちょっと書き間違えました。
中性子N個、陽子N個
↓
中性子N個、陽子Z個
です。安定線は殆どがN≧Zの関係にあります。