地球の欲求の自然放射能におけるアルファデケイの役割

アルファデカイとは何ですか?

アルファデケイは、不安定な原子核がアルファ粒子を放出する放射性デカの基本的なタイプです。アルファ粒子は、2つのプロトンと2つのニュートロンが一緒に結合し、ヘリウム-4原子の核と同一で構成されます。このプロセスは、元のイソトープの原子数を2つ減らし、4つの質量数を異なる要素に変換します。例えば、ウラン-238esがアルファデカの原子を克服するとき、その多くは、その多くが異なる要素に変化する。原子が、その多くは、その多くが、その多くが、その多くは、その多くが異なる要素を結合する。

アルファデケイの間に放出されるエネルギーは通常、アルファ粒子および反動核によって運ばれる4-9 MeV (ミリオンエレクトロンボルト)の範囲でです。アルファ粒子は比較的重く、非常に満たされるので、それらは問題を通過するときすぐにエネルギーを失います。空気の少数のセンチメートルか薄いシートはそれらを完全に停止できます。この特性はベータかガンマの放射より浸透するアルファデケイをより少ない与えます、しかしそれはまたそれによってが重大な体積が、それを引き起こします。

アルファデケイは、地球の形成以来、多くの長期にわたるプライモダイアルソトピースが、地球の形成以来、現在のところ、アルファエミッションによって主に決定されるため、地球の原発の自然放射能の中心的役割を果たしています。これらのデメリットの機械的および速度を理解することは、地質化学、放射線安全、およびデート地質材料にとって不可欠です。

地球の自然放射能におけるアルファデケイの役割

地球の原皮には、ウラン-238、ソリウム-232、および放射状-226を含む、さまざまな自然に発生する放射性同位体が含まれています。これらの点は、複数のアルファおよびベータデカを含む複雑なデカ鎖の一部であり、最終的に安定した鉛の隔離(lead-206および鉛-208)に達します。これらのチェーンのアルファデカエは、放射線の放射線量(ALT)に応じて、原発放射線量(ALT)と放射線量(ALT)を1〜1〜1〜15°Cに相当する放射線量(ALT)の放射線量を照射する放射線量(ALT)です。

いくつかの要因は、異なる地質形成におけるアルファエミティングの同位体の濃度に影響を与えます。たとえば、花崗岩は、より高尿素および塩基含有量を有する傾向があります。この変動性は、背景放射線レベルが1つの領域から別の領域に著しく異なる可能性があることを意味します。尿豊富な岩石を有する領域では、屋内のラドンレベルも上昇し、より大きな健康リスクをポーズすることができます。

主要な放射性要素とデカイ鎖

地球の原点で最も重要なアルファエミッタは、三大デカシリーズの一部です。

Uranium-238シリーズ:[Uranium-238(半減期〜4.5億年)14段のチェーンでデカイド、放射状226、ラドン222、ポロニウム210、その他、鉛206で終わる。
Thorium-232シリーズ:[Thorium-232(半減期〜14億年)10ステップでデカ、ラドン-220(トロン)やポロニウム-212などの著しいアルファエミッタで。これは、リード208で終了します。
Uranium-235シリーズ:[Uranium-235(半減期〜704百万年)は、リード207で終わるradon-219からアルファデカを含む短いチェーンを介してデカイを、減少させます。このシリーズは、あまり豊富で、まだ有意です。

これらのシリーズのそれぞれには、ラドン・イソトープが含まれています。ラドン・222(uranium-238)、ラドン・220(thorium-232)、ラドン・219(uranium-235から)。ラドンは、土壌を拡散し、建物に蓄積することができる貴金属ガスです。そのアルファ発光デカイト製品(polonium、bismuth、およびリードイソトープ)は、空気中の粒子に付着し、地元の放射線を吸入することができます。

関心の追加のアルファエミッタには、サマリウム-147(半減期〜1.06×1011年)と、コズミック・レイ相互作用とプライモラル材料から微量に存在するネプトゥニウムおよびプルトニウムの特定の同位体が、これらは、総残基放射能に必然的に貢献するが含まれます。

半減期・熱生産

ウルニウム-238とソリウム-232の非常に長い半減期は、これらの要素が地球の形成以来持続していることを意味します。例えば、元のウラン-238の約半分だけが前で4.5億年前に腐敗した。アルファ(ベータ)デケイから放出されたエネルギーは、地球の内部熱の主要な供給源です。地質学者は、地球の崩壊、地質学的崩壊、および宇宙空間の崩壊から放射性熱が上昇すると、地球の熱が急速に低下する可能性が高くなります。

アルファデケイからの熱貢献は、特に、ウランとソリウムがジルコン、モナジト、アランナイトなどの鉱物に集中している、大陸の原産物で重要である。これらの鉱物は、堆肥化と花崗岩で豊かになる、耐候性があり、生き残っています。その結果、厚い大陸の原産物を持つ地域は、海底よりも高い熱の流れを展示しています。地熱エネルギーシステムは、多くの場合、米国やアンサンミンなどの放射能活性地域を上昇する地域を悪用します。

健康と環境のためのアルファデカイのイメプリケーション

アルファ粒子は、短距離と高線形エネルギー転送(LET)を持っているので、それらは体内で放出されるとき、特に危険です。粒子が皮膚の死んだ層を貫通できないため、アルファ放射線への外部暴露は一般的には懸念ではありません。しかし、アルファ発光イソトープが摂取または吸入されている場合、それは、内から敏感な細胞を照射し、癌の危険性を高めることができます。

放射:第一次健康リスク

過半径-238シリーズの放射状酸素-226のアルファデシエーによって作り出されるRadeonのガスはほとんどの人のための自然な放射線の露出の最も大きい単一源です。病気制御および防止(CDC)[のセンターターは米国で肺癌の第2の一流の原因、喫煙の後でです。ラドンのデシエイドが、固体プロゲニー(polon-218-218)を排出し、粒子が、発煙および粒子が排出する危険性が異なり、発煙が起こります。

緩和対策には、基礎のサブスラブ減圧、封入、換気の改善が含まれます。多くの国では、一般的に、米国の試験では4リットルあたり(pCi / L)あたり約4ピコキュリーの屋内ラドンの行動レベルを確立しています。シンプルで安価であり、修復は大幅に露出を減らすことができます。

体内の他の天然アルファエミッタ

尿素およびソリウムは食糧および水で微量の跡の量で存在しています。人体は尿素の約90マイクログラム、大部分の骨で、尿素-234およびウラン-238からのアルファデケイが内部放射線線量の小さい分分に貢献する骨のまわりで、含んでいます。しかし、尿素の生物学的半減期はラドンデカイ製品と比較して比較的短いので、安定した状態の癌の危険は低いです。同様に、カビは、ほとんどの人参拝観料のほとんどが、ほとんどの人参拝料の魚介類のほとんどは、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、

環境モニタリング・安全基準

規制機関(])米国原子力規制委員会(NRC)は、空気、水、土壌におけるアルファ放射性核種の許容範囲に制限されます。監視プログラムは、家庭、地下水中のウラン、および採掘エリアのチリウムでラドンを測定します。アルファ崩壊は、全体的な放射能に対する主要な貢献者であるため、その理解は、廃棄物や廃物の排出を防止するために不可欠です。

また、α のデケイは地質学デートに使用されます。例えば、ウランヒド (U-Pb) 日付方法は、ウランのデカイトに頼りに, アルファデカエイベントの蓄積をカウント. この技術は、岩の年齢を決定するために不可欠です, 隕石, そして地球自体.

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アルファデケイは、原子力物理の好奇心よりもはるかにあります。それは地球の自然の放射能、熱流、地質活性の重要な分岐の背後にあるエンジンです。長時間のアルファエミッティングのイソトープのウラン-238、ソリウム-232、およびそれらのデカイト製品は、数億年にわたってエネルギーを解放する原皮の生地に編まれています。放射線は、一般的に、その発芽は、その危険性および発熱の危険性の要因の外に有害ではないが生成されるが、その危険性は、その発熱および発熱の危険性を残します。

アルファデケイを勉強することで、科学者は自然放射線の背景を特徴づけ、ラドン緩和戦略を改善し、地熱エネルギーを活用することができます。アルファデケイ、地質学、人間生物学のインタープレイは、私たちの世界を形作る基本的な核プロセスの説得力のある例であり、どのように我々は公共の健康を保護するために自分の効果を管理する必要があります。