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中性子の放出. 核反応によって生成 高速中性子、(非弾性衝突~弾性衝突)→熱中性子( 0.025eV ) 物質波としての中性子の波長 λ (m) = 2.86 x 10 -11 E(eV) -1/2 熱中性子 λ =181 pm. 回折の条件 ~ブラッグの式~. 中性子の特徴. 1 )物質 の透過能 が大きい 。 2 )中性子 の主な散乱は核散乱であり、原子番号と無関係である 。 3 )中性子は磁性粒子であり、磁性の源となる磁性原子の電子磁気モーメントと磁気的な相互作用による散乱(磁気散乱)も存在する 。 →物質 の磁気構造を容易に決定できる事を意味している 。.
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中性子の放出 • 核反応によって生成 高速中性子、(非弾性衝突~弾性衝突)→熱中性子(0.025eV) 物質波としての中性子の波長 λ(m) = 2.86 x 10-11 E(eV)-1/2 熱中性子 λ=181 pm
中性子の特徴 1)物質の透過能が大きい。2)中性子の主な散乱は核散乱であり、原子番号と無関係である。 3)中性子は磁性粒子であり、磁性の源となる磁性原子の電子磁気モーメントと磁気的な相互作用による散乱(磁気散乱)も存在する。 →物質の磁気構造を容易に決定できる事を意味している。
細い線は 励起状態を表す スピン量子数は1から0に変化 パリティの変化
核異性体 • γ壊変の進みが遅く、励起状態に長くとどまることができる原子核 (>10-6 sec)。 99mTc SPECT: Single photon emission computed tomography
FDG-PET Fludeoxyglucose (18F) 2-Deoxy-2-[18F]fluoroglucose
天然に存在する放射性核種 一次放射性核種 自分の40Kによって被爆する。 日本人は年間0.2 mSv程度。
トリチウム 地上で1平米のスペースで1秒間に2500個生成している。 全球で1.3 x 1018Bq 半減期 12.33年 β-壊変で3Heになる H2Oとして環境中に存在する。 1018個の水素原子中に1原子トリチウム 1 TUとする(~118 Bq/m3)。雨水 4-25 TU。
福島第一の滞留水に含まれるトリチウム:1×106Bq/㍑~5×106Bq/㍑福島第一の滞留水に含まれるトリチウム:1×106Bq/㍑~5×106Bq/㍑ • タンクに貯留している水が均一だと仮定すると、福島第一で貯留している汚染水は、H25.4.16現在で約28万m3であるため、トリチウム総量は2.8×1014~1.4×1015Bq
炭素14 地上で1平米のスペースで1秒間に22000個生成している。 全球で8500 PBq = 75 tons 半減期 5715年 140 PBq 以外は陸上の物質に取り込まれている。 生体内に~227 Bq/kg
14C年代測定法 仮定 ①宇宙起源の14Cの生成速度は一定である。 ②人類起源の14C量は宇宙起源のものに比べて無視できるほど少ない。 ③生体物質内の有機体が死んだ後は炭素原子が周囲の原子と交換することはない。
平均比放射能 13.56±0.07dpm/g 300-50000年前の試料を10-100年の誤差で測定可能 ずれの補正
ウラン系列 4n+2系列 8回のα壊変 6回のβ壊変
トリウム系列 4n系列
アクチニウム系列 4n+3系列
ネプツニウム系列 4n+1系列 天然には存在しない系列 すべて壊変してしまった。 233
年代測定法 N2(t) = N2(0) + 変化量 N2(t) = N2(0) + [N1(0)-N1(t)] ここで、N1(0) = N1(t)exp(λt) N2(t) = N2(0) + [N1(t)exp(λt)-N1(t)] N2(t) = N2(0) + N1(t)[exp(λt)-1] 測定誤差をおさえるために安定同位体との比をとる N2(t)/N2stable= N2(0)/N2stable+ N1(t)/N2stable[exp(λt)-1]
東濃ウラン鉱床から得られた鉱石試料の放射能比東濃ウラン鉱床から得られた鉱石試料の放射能比