放射性物質の性質について

質問

放射性物質Ｘ，Ｙがあったとします。（仮定元素です）
Ｘは半減期１秒、Ｙは半減期２秒とします。
崩壊線種、崩壊エネルギー共に双方同じ、崩壊後は安定元素になるとします。
自分の解釈では、この２種の元素は、危険度はＸの方が２倍大きいと理解しています。（外部被曝を基準に考えて）
この解釈は、正しいでしょうか？

ここでは、あえて、その理由を示しませんが、それを卑怯と思う方は回答を示さないで、その旨を回答ください。
補足に私の解釈を示します。

回答No.4

kagakusuki · ベストアンサー

回答番号ANo.3です。

>巷では「半減期が長いから危険」という論調を良く見ていたので、疑問に感じていました。

　例えば、仮に半減期が1時間の放射性物質があるとしますと、

2^(-24) ＝ 1/16777216

ですから、この放射性物質は、1日後には16777216分の1にまで減少している事になりますから、原子炉が停止してから、放射性物質が漏洩するまでの間に、原子炉内部で大部分が消滅している事になります。
　つまり、半減期が極端に短いものに関してはあまり危険ではありませんし、逆に半減期が極端に長いものに関しては、単位時間あたりに放出する放射線の強度が低くなりますから、こちらも危険性は大きなものではなくなります。
　従って、中間位の長さの半減期を持つ放射性物質が、最も厄介だという事になります。

お礼

半減期が短いものは、原子炉から出る前に消失してしまうからＯ．Ｋ．→ 納得です。
今回の質問は、半減期と放射線量だけの考察でしたが、実際には他の要素がいろいろと加味されるのでしょうね。
ありがとうございました。

回答No.5

negigi

「比放射能」ってヤツですね。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%AF%94%E6%94%BE%E5%B0%84%E8%83%BD

ただまあ、人体に対する影響は、放出する線種の違いや、被ばくの種類（外部か内部かなど）、分子量の違いなんかも関わってくるんで、単純に短いのが危険、長いのが安全ってわけでもないんですけどね。

お礼

＞　人体に対する影響は、放出する線種の違いや、被ばくの種類（外部か内部かなど）、分子量の違いなんかも関わってくるんで、単純に短いのが危険、長いのが安全ってわけでもないんですけどね。

実際問題となると、１回の崩壊エネルギーの違いなども加わりますね。
さらに、娘核種が放射性物質だったり・・・。
単純には行かないのはわかります。
しかし、巷では「半減期の長いセシウム１３７が危険」という話ばかりで、付随する危険性が無視されているのが気になりました。

ありがとうございました。

回答No.3

kagakusuki

>この解釈は、正しいでしょうか？

　あえて解説すべき事も特になく、全くその通りだと思います。

【参考URL】
　ベクレル - Wikipedia > 3 ベクレルと原子核の個数
　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%99%E3%82%AF%E3%83%AC%E3%83%AB#.E3.83.99.E3.82.AF.E3.83.AC.E3.83.AB.E3.81.A8.E5.8E.9F.E5.AD.90.E6.A0.B8.E3.81.AE.E5.80.8B.E6.95.B0

お礼

私の解釈で正しいということを確認できました。
ありがとうございます。

実は、Ｗｉｋｉｐｅｄｉａなどでは、読んでいたのですが、巷では「半減期が長いから危険」という論調を良く見ていたので、疑問に感じていました。

回答No.2

fxq11011

設定が非常に曖昧。
放射性物質にもいろいろあり、放射線以外の危険（例　毒性）もあります。
普通に考えて、半減期が半分の理由は崩壊速度が倍、従って放出される放射線も倍（より危険？）。
ちょとまて
＞崩壊エネルギー共に双方同じ
単位時間当たりに放出するエネルギーが同じということか？
なら、崩壊速度は同じはず・・・・・・。
自分に都合の良い条件のみの設定（したつもり）ではないか？。

お礼

＞　普通に考えて、半減期が半分の理由は崩壊速度が倍、従って放出される放射線も倍（より危険？）。

「ちょとまて」と言われて待つのは構わないのですが。
この回答が得られるのであれば、私の解釈（質問の４番目の文章）は正しいと言えますね。

補足

＞　＞崩壊エネルギー共に双方同じ
＞　単位時間当たりに放出するエネルギーが同じということか？
＞　なら、崩壊速度は同じはず・・・・・・。

私は特に原子物理学に詳しい訳ではないので・・・。
ここでの設定は、１回の原子崩壊で放出するエネルギーが等しいということ。
時間は関係ありません。
もし、崩壊エネルギーと時間に関係があるなら、その点に関して、再度、回答ください。（ｅｘ．「崩壊エネルギーと半減期は反比例する」「崩壊エネルギーはネイピア数の半減期乗となる」など）

＞　自分に都合の良い条件のみの設定（したつもり）ではないか？

当然です。
知りたい所だけ値を変え（今は半減期と危険性の問題）、他の条件を同一とするのは分析の基本だと思うのですが、いかがでしょう？
よって、

＞　放射性物質にもいろいろあり、放射線以外の危険（例　毒性）もあります。

放射線の危険性だけを考えたいので、他の条件は全て排除したいのです。
さらに、問題を単純化するために、娘核種以降の原子崩壊も排除して考えて欲しいです。
（∵問題を複雑化するのは簡単なので）

回答No.1

alwen25

同じ量だけならXはa秒後に
Yの2^(-a)倍になるので
遮蔽が完全ならＸのほうが処理しやすいはずです。

半減期が長い核種が安全ならば
化学的毒性は別にして
プルトニウムは安全だと思いますか。

お礼

＞　半減期が長い核種が安全ならば
＞　化学的毒性は別にして
＞　プルトニウムは安全だと思いますか。

まさに、この点を確認したかったのです。
私は、プルトニウムは安全だと思って（解釈して）います。
その根拠（論拠）は、『放射線は、原子崩壊したときに発せられる』と言う点です。
放射線が、『原子崩壊するまでの間、絶え間なく発せられている』のであれば、半減期が長い方が放射線の放射量が増すのは解ります。
鉄や金銀銅、酸素、水素、・・・など鉛以下の原子量のものは原子崩壊を起こさない（と習ったような気がします）ので、これらを半減期∞とするならば、放射線に関してはとても安全な物質です。
よって、半減期の長い（何億年単位でしたよね？）プルトニウムは、放射線に関しては安全な核種と言えるのではないでしょうか？（もちろん、直後に崩壊するヤツもいるのは理解しています。）
私の例で言えば、放射性物質ＸとＹが２５６個ずつ目の前に有ったとき、８秒間にＸは８回、Ｙは４回、原子崩壊をおこします。
この時に出す放射線は、ＸがＹの２倍です。
さらに８秒経てば結果は同じになりますが、原子の数が無限（と言えるくらい大量）であったとすると、放射線の放射量はＸの方が高いのではないでしょうか？

なお、
科学的毒性を今回の質問の危険性から排除していただき、ありがとうございました。

また、追加の回答をお待ちしています。

補足

半減期が短いことで、安全に処理する時間があるのには気が付きませんでした。
後出しジャンケンで申し訳ないのですが、これは無しにしてください。
もしくは、処理するという手段がないと考えてください。