生物物理学

生物物理学 · 12.13

α線・β線・γ線のエネルギースペクトル

Energy spectra of alpha, beta, and gamma radiations

🧠 α・は離散的な核準位差を反映する、はニュートリノとのエネルギー分配を反映するを示す。123

三種類の比較

放射線 スペクトル 形を決める理由 読み取れる情報
α線 離散的 主に二体崩壊 親娘核の質量差・娘核準位
0から終端まで連続 電子とニュートリノがQQ値を分配 終端エネルギー
離散的 核準位間の光子放出 準位差・核種同定

α崩壊とγでは、特定の遷移に対して粒子・光子エネルギーが定まる。β崩壊は三体以上の終状態をもつため、電子だけを測ると連続分布になる。

実測スペクトルの広がり

本来のも、検出器の有限エネルギー分解能、線源内でのエネルギー損失、などにより幅をもつ。では物質中の散乱・がさらに形を変える。

検出・遮蔽への利用

ピークエネルギーは核種同定やエネルギー窓設定に使われ、最大エネルギーと相互作用は厚・検出材料を決める。測定装置との接続は検出器で扱う。

まとめ

  • α線・は主に離散、はを示す。
  • β終端は崩壊QQ値、γピークは核準位差を反映する。
  • 実測形状には検出器分解能と物質中の相互作用が重なる。

出典

  1. 1.Exact relativistic beta decay endpoint spectrum(Physical Review C・2007)β崩壊の終端エネルギースペクトル閲覧 2026-08-21
  2. 2.Acquiring Gamma-Ray Energy Spectrum Using a Plastic Scintillation Optical Fiber Detector(Photonics・2024)γ線のエネルギースペクトル測定閲覧 2026-08-21
  3. 3.Coupled-channels study of fine structure in the alpha decay of well deformed nuclei(Physical Review C・2011)α崩壊におけるエネルギー準位と微細構造閲覧 2026-08-21