放射性崩壊

放射性崩壊（ほうしゃせいほうかい、英語：radioactive decay）とは、不安定な原子核（放射性同位体）が様々な相互作用によって状態を変化させ、その際に放射線を出す現象のことである。

放射性崩壊は、放射性壊変（ほうしゃせいかいへん）、放射壊変（ほうしゃかいへん）、原子核崩壊（げんしかくほうかい）、あるいは、単に崩壊とも呼ばれることもある。

放射性同位体の半数が放射性崩壊をおこす確率を半減期という。あくまで確率なので絶対ではないが、総量が多ければ確率は収束するので絶対と言ってよい。

放射性崩壊の種類

これらの現象の詳細は、個別の記事を参照のこと。

アルファ崩壊

アルファ粒子を放出し、陽子2個・中性子2個を減じた核種に変わる。核分裂反応の一つとして認識されることもある（例:²²⁶Ra→²²²Rn）。

ベータ崩壊

質量数を変えることなく、陽子・中性子の変換が行われる反応の総称で、β^-崩壊（陰電子崩壊）、β⁺崩壊（陽電子崩壊）、電子捕獲、二重ベータ崩壊、二重電子捕獲(Double electron capture)が含まれる。

ガンマ崩壊

それぞれの崩壊を終えた直後の原子核には過剰なエネルギーが残存するため、電磁波（ガンマ線）を放つことにより安定化をしようとする反応である。

核分裂反応

非常に重く不安定な核種では、その原子核が質量の小さな原子核に分裂し、巨大なエネルギーを放つとともに、より安定な核種へと変化する。例えば、²³⁵Uに中性子を衝突させると、⁹⁵Moと¹³⁹Laに分裂し、2つの中性子を放出し、欠損した質量分のエネルギーが発生する。

自発核分裂

核分裂反応のうち、自由な中性子の照射を受けることなく起きる核分裂を指す。現象そのものは人為的な核分裂反応と変わらない。

核異性体転移

ITと略される。原子番号と質量数ともに同じで、エネルギー準位が異なるような二つの核種を、核異性体であるという。例えば、⁹⁹Tcと^99mTcは互いに核異性体である。エネルギー準位が高いほうは記号mを付けて区別するのだが、こちらは準安定状態（メタステーブル）であり、余剰のエネルギーを放出して安定になろうとする。エネルギー準位が高いほうの核異性体がガンマ線を放出して、より安定な方の核異性体に変化することを、核異性体転移という。放出される放射線はガンマ線であり、原子核の原子番号と質量数はともに変化しない。

^99mTc → ⁹⁹Tc + γ (T_1/2=6.01h)

一部の核異性体転移では、ガンマ線が軌道電子にエネルギーを与えてはじき出す。これを内部転換という。電子がはじき出される点でベータ崩壊に似ているが、原子核は変化しておらず、自らの原子はイオン化される。

関連項目

• 放射性同位体
• 安定同位体