α崩壊

🧠 α崩壊alpha decay α崩壊（alpha decay）alpha decay（α崩壊） では、重い親核が2陽子・2中性子からなるα粒子 alpha particle α粒子（alpha particle） alpha particle（α粒子） を放出し、質量数mass number 質量数（mass number）mass number（質量数） を4、原子番号atomic number 原子番号（atomic number）atomic number（原子番号） を2減らす。¹²

核種の変化

α粒子alpha particle α粒子（alpha particle）alpha particle（α粒子） はヘリウム helium ヘリウム（helium） helium（ヘリウム） 4原子核であり、崩壊式は

となる。核子nucleon 核子（nucleon）nucleon（核子） 数と電荷は両辺で保存される。α崩壊alpha decay α崩壊（alpha decay）alpha decay（α崩壊） は主に重い不安定核で起こり、クーロン反発Coulomb repulsion クーロン反発（Coulomb repulsion）Coulomb repulsion（クーロン反発） の大きい核をより軽い配置へ移す。

離散エネルギーと反跳

二体崩壊two-body decay 二体崩壊（two-body decay）two-body decay（二体崩壊） なので、特定の娘核準位へ移るα粒子 alpha particle α粒子（alpha particle） alpha particle（α粒子） のエネルギーは離散的である。崩壊の$Q$値はα粒子 alpha particle α粒子（alpha particle） alpha particle（α粒子） と娘核の反跳運動エネルギー recoil kinetic energy 反跳運動エネルギー（recoil kinetic energy） recoil kinetic energy（反跳運動エネルギー） へ分配され、質量が小さいα粒子 alpha particle α粒子（alpha particle） alpha particle（α粒子） が大部分を受け取る。α・β・γの違いはエネルギースペクトルで比較できる。

物質中の作用と被ばく

電荷$+2e$と大きな質量をもつため、α粒子alpha particle α粒子（alpha particle）alpha particle（α粒子） は経路に沿って密な電離を生じる。高LET・短飛程short range短飛程（short range）short range（短飛程）なので紙や皮膚表層で止まる一方、吸入・摂取・創傷から体内に入ると狭い範囲へ大きなエネルギーを与える。

⚠️ 外部から透過しにくいことは「常に安全」という意味ではない。α放出核種alpha-emitting radionuclide α放出核種（alpha-emitting radionuclide）alpha-emitting radionuclide（α放出核種） では体内取り込み経路を評価する。

まとめ

• α粒子alpha particle α粒子（alpha particle）alpha particle（α粒子） は2陽子・2中性子からなる⁴He核である。
• α崩壊alpha decay α崩壊（alpha decay）alpha decay（α崩壊） では$A$が4、$Z$が2減り、αエネルギーは離散的となる。
• 短飛程short range 短飛程（short range）short range（短飛程） のため外部被ばく external radiation exposure 外部被ばく（external radiation exposure） external radiation exposure（外部被ばく） は限定的だが、内部被ばくinternal radiation exposure 内部被ばく（internal radiation exposure）internal radiation exposure（内部被ばく） では高LETが問題になる。