放射平衡の説明で正しいのはどれか。
放射平衡の説明で正しいのはどれか。
- ⑴ 親核種の半減期が娘核種より短いときに成立する。逆です。親核種の半減期が娘核種より長いことが放射平衡の成立条件で、親が短い場合は平衡状態に達しません。
- ⑵ 親核種と娘核種の原子番号が等しくなることである。壊変によって原子番号は変化します。放射平衡は放射能の比に関する状態を指す用語で、原子番号の一致とは無関係です。
- ⑶ 親核種と娘核種の壊変率の比が一定となる状態である。親から娘への供給と娘の壊変が釣り合い、両者の壊変率(放射能)の比が一定になった状態が放射平衡です。永続平衡と過渡平衡がこれに含まれます。
- ⑷ 親核種の壊変は停止し、娘核種のみが放射線を放出する。親核種も壊変を続けています。親が壊変して娘を供給し続けるからこそ、娘の量が保たれて平衡が成立します。
- ⑸ 親核種と娘核種のエネルギー状態が等しくなることである。「平衡」という言葉から連想しやすい誤りですが、核のエネルギー準位が等しくなるという意味ではありません。
解説
正解は⑶です。放射平衡とは、親核種から娘核種が供給され続けることで、両者の放射能(壊変率)の比が時間によらず一定になった状態を指します。親の半減期が娘より十分長いときに成立し、比が一定なので娘の放射能から親の放射能を知ることができます。親と娘の半減期の差が極端に大きい場合は放射能がほぼ等しくなる永続平衡、差が小さめの場合は娘が親を上回る過渡平衡と呼び分けます。原子番号やエネルギー状態が等しくなるわけではありません。
出典:厚生労働省ホームページ(https://www.mhlw.go.jp/seisakunitsuite/bunya/kenkou_iryou/iryou/topics/tp260424-06.html)を加工して作成