第1種放射線取扱主任者試験　物理ざっくり網羅ブログ

放射性崩壊(α崩壊、β崩壊、γ崩壊)

ここでは放射性崩壊について解説します。放射性崩壊の3種類 ・α崩壊 ・β崩壊 ・γ崩壊 についてまず説明します。 α崩壊とは 不安定な原子核がα線を放出して安定した原子核に変化しようとする現象です。 上図に示すようにα崩壊によりα線を放出した原子核は質量数4、原子番号2の減少がみられます。 β崩壊とは 不安定な原子核がβ線(電子)を放出して安定した原子核に変化しようとする現象です。 上図に示すようにβ崩壊によりβ線を放出した原子核は質量数に変化はありませんが原子番号が1つ増えます。β崩壊とは、原子核中に中性子が陽子よりも多く存在する場合に起きる現象です。原子核は安定な状態に変化しようとし、β線…

2019/04/30 02:16

内部転換について

内部転換について記載します。 以下の現象を内部転換と呼びます。 まず、原子核が励起状態から基底状態に戻る際γ線が発生します。 次に、軌道電子がγ線に弾かれ内部転換電子として放出されます。 内部転換電子のエネルギーは以下のように表されます。 Ee=Eγ-Eb ※Eγ：原子核から発生するγ線のエネルギー Eb：軌道電子の結合エネルギー 内部転換のイメージ図を載せます。 試験では、内部転換係数αを用いて内部転換におけるγ線の放出率算出を求められます。γ線の放出割合をPγ、内部転換電子の放出割合をPeとするとγ線の放出割合は以下式のようになります。 上記式のPe/Pγ=αを内部転換係数と呼びます。 内…

2019/04/21 21:08

軌道電子捕獲について

軌道電子捕獲について記載します。 原子核中の陽子が軌道電子を捕獲し中性子に変化する反応です。陽子が1つ減るため原子番号も1つ低くなり異なる原子核となります。質量数に変化はありません。原子核中に陽子が多くあり不安定な場合、原子核が安定を保とうとし陽子から中性子に変化します。 陽子が軌道電子を捉え中性子となる際、原子核からニュートリノvを発生させます。 式で表すと以下の様になります。 P+e=N+ν 原子番号は1つ上がりますが、質量数が変化することはありません。 軌道電子捕獲では特性X線、又は、オージェ電子が発生することに注意しましょう。 特性X線・オージェ電子について記載した記事はこちら↓ ha…

2019/04/18 00:07

特性X線・オージェ電子について

特性X線・オージェ電子について解説します。 まず、特性X線・オージェ電子が発生する過程を説明します。 ①軌道電子が飛び出す。 ②励起状態を解消するため、軌道電子が飛び出した軌道上に上位軌道から軌道電子が遷移する。 ③軌道のエネルギー準位差(EK,EL等)に基づき特性X線orオージェ電子が発生する。 上の図はK軌道電子が飛び出したときの特性X線orオージェ電子発生までの過程です。 特性X線のエネルギーはEX=EK-ELとなります。上位軌道電子が特性X線に弾かれるとオージェ電子となります。その時、オージェ電子のエネルギーはEe=(EK-EL)-ELとなります。原子番号が高いほど特性X線の発生する確…

2019/04/14 01:11

光電効果・コンプトン散乱・電子対生成まとめ

光電効果・コンプトン散乱・電子対生成についてまとめます。 それぞれの反応の発生確率を見ると、以下のことが分かります。 ・光子のエネルギーが低い場合光電効果が支配的である。 ・吸収物質の原子番号が小さいほどエネルギーが上がるにつれて光電効果→コンプトン散乱に移行する。 ・光子のエネルギーが1.022MeV(陽子＋電子の静止エネルギー)をこえると、吸収物質の原子番号の大きい場合からコンプトン散乱→電子対生成に移行する。 以下の図は、それぞれの反応について発生する電子・光子をまとめたものです。 それぞれの反応について詳しく記載した記事は以下参照ください↓ hatomugikun.hatenablog…

2019/04/07 22:05