身近な原子「放射性同位体＝ラジオアイソトープ」とは何か？元研究員がわかりやすく解説
よぉ、桜木建二だ。放射性同位体ってどんなものか知ってるか？放射ってつくと放射能を連想し「なんだか怖い」と思うかもしれないな。
だが、放射性同位体ってやつは身近な物質にも含まれていて、濃度を調べると何万年前から地球に存在していたかわかるすごい原子なんだ。
学生時代に放射性同位体の研究をしていたライターwingと一緒に解説していくぞ。
解説／桜木建二
「ドラゴン桜」主人公の桜木建二。物語内では落ちこぼれ高校・龍山高校を進学校に立て直した手腕を持つ。学生から社会人まで幅広く、学びのナビゲート役を務める。
ライター／wing
元製薬会社研究員。小さい頃から化学が好きで、実験を仕事にしたいと大学で化学を専攻した。卒業後は化学分析・研究開発を生業にしてきた。学生時代に放射化学研究室で、放射性同位体について研究していた経験を活かし解説する。
1.放射性同位体とは何か？
放射性同位体とは何でしょう？
原子番号が同じでも原子核に含まれる中性子の数が違う原子の事を同位体といいます。その同位体には安定なものと不安定なものが存在し、不安定なものは放射線を出しながら壊れて別の原子になってしまうのです。
この放射線を出しながら壊れてしまう不安定な同位体のことを放射性同位体といいます。
最初に「同位体とは何か？」から説明しましょう。
2.同位体とは
同位体とは原子番号が同じでも原子核に含まれる中性子の数が違う原子のことです。
原子核と中性子とはなんでしょう？
まず原子の構造をひも解いていきましょう。
2-1.原子の構造
image by Study-Z編集部
原子とはもともと、それ以上分割できない最小のものという意味です。
ですがその後の研究により原子がいくつかの異なる性質をもったものの集合体であるということがわかりました。
原子の中心にはプラスの電荷を帯びた原子核があります。そのまわりをぐるぐると周回する、マイナスの電荷を帯びた小さな粒が電子です。原子核はさらに陽子と電荷をもたない中性子に分けられます。
質量は陽子が1だとすると中性子も1、しかし電子は1800分の1くらいでとても小さいものです。このため原子の質量は、ほぼ原子核の質量で決まります。
次に炭素原子をモチーフにして、同位体をさらに詳しく見ていきましょう。
2-2.炭素で解説する同位体
image by Study-Z編集部
ほとんどの元素には中性子数が異なる同位体が存在することをご存じでしょうか？
原子番号6の炭素には、中性子数が6の12Cと、中性子数が7の13Cと、中性子数が8の14Cという3つの同位体があります。自然界に存在する比率は、12Cが98.9％を占め、13Cが1.07％、14Cはごく微量しかありません。
このうち12Cと13Cは安定であり、14Cは放射性同位体です。
炭素原子に限らず、中性子数が違っても同位体の化学的性質はほとんど変わりません。
桜木建二
身近な炭素にも、放射性同位体が含まれていたなんて驚きだな。
＼次のページで「2-3.同位体と同素体」を解説！／
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