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37 関係: 劣化ウラン、原子炉、原子量、半減期、同位体、天然存在比、天然ウラン、崩壊定数、崩壊系列、崩壊生成物、中性子、地球、地球の年齢、地殻、プルトニウム、アルファ崩壊、ウラン、ウラン233、ウラン235、ウラン236、ウラン238、ウランの同位体、ウラン・鉛年代測定法、ウラン系列、統一原子質量単位、痕跡量、高速増殖炉、自発核分裂、鉛の同位体、陽子、核分裂反応、核分裂性物質、核兵器、放射年代測定、放射能、放射性同位体、放射性崩壊。
劣化ウラン
劣化ウラン（れっかウラン、英語：Depleted Uranium、略称：DU）は、ウラン235の含有率が天然ウランの0.720%物理学辞典編集委員会編、『物理学辞典三訂版』、培風館、2005年、項目「劣化ウラン」より。ISBN 4-563-02094-X。より低くなったものと定義されている。ウラン濃縮の際に副産物として生成されるものは、ウラン235の同位体存在比が0.2から0.3%長倉三郎ほか編、『理化学辞典第5版』、岩波書店、1998年、項目「劣化ウラン」より。ISBN 4-00-080090-6。と半分未満である。またウラン235の濃度が低下した使用済み核燃料をさすこともある。減損ウラン（げんそんウラン）とも呼ばれる。英語ではともにdepleted uraniumであるが、劣化ウランということもあれば減損ウランと訳すこともある とくに天然ウランからウラン235を分離した残りカスを劣化ウラン、使用済み核燃料起源のものを減損ウランという事もある。.
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原子炉
建設中の沸騰水型原子炉（浜岡原子力発電所）国土航空写真 原子力工学における原子炉（げんしろ、nuclear reactor）とは、制御された核分裂連鎖反応を維持することができるよう核燃料などを配置した装置を言う。.
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原子量
原子量（げんしりょう、英: atomic weight）または相対原子質量（そうたいげんししつりょう、英:relative atomic mass）とは、「一定の基準によって定めた原子の質量」原子量、『理化学事典』、第5版、岩波書店。ISBN 978-4000800907。である。 その基準は歴史的変遷を経ており、現在のIUPACの定義によれば1個の原子の質量の原子質量単位に対する比であり、Eを原子や元素を表す記号として Ar(E) という記号で表される。すなわち12C原子1個の質量に対する比の12倍である。元素に同位体が存在する場合は核種が異なるそれぞれの同位体ごとに原子の質量が異なるが、ほとんどの元素において同位体存在比は一定なので、原子量は存在比で補正された元素ごとの平均値として示される。同位体存在比の精度が変動するため、公示されている原子量の値や精度も変動する。 質量と質量との比なので比重と同様に無次元量だが、その数値は定義上、1個の原子の質量を原子質量単位で表した値に等しい。また物質量が1molの原子の質量をg単位で表した数値、すなわちg·mol−1単位で表した原子のモル質量をモル質量定数 1 g·mol−1 で除して単位を除去した数値にも等しい。 同位体存在比は、精度を高めると試料の由来（たとえば産地、地質学的年代）によって厳密には異なる。測定精度の向上と各試料の全天然存在量予測の変動により、同位体存在比の精度が変動する。そのことによりIUPACの下部組織である (CIAAW) により定期的に「原子量表」の改訂が発表され、これが「標準原子量」と呼ばれている。その改訂は隔年で行われ、奇数年に発表されている。日本化学会原子量小委員会はこの表をもとに原子量表を作成し、日本化学会会誌「化学と工業」4月号で毎年発表している。 原子量表の改定や試料間の原子量の差異があるとは言え、有効数字3桁程度では大部分の元素の原子量は十分に安定している(主な例外: リチウム、水素)。そのため、化学反応等においては、実用上は問題を生じない。一方、精密分析や公示文書の値を計算する場合は、最新の原子量表の値を使うべきである。 1961年まで、物理学では16Oの質量を、化学では天然同位体比の酸素の質量を基準としていた。.
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半減期
半減期（はんげんき、half-life）とは、ある放射性同位体が、放射性崩壊によってその内の半分が別の核種に変化するまでにかかる時間を言う。.
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同位体
同位体（どういたい、isotope；アイソトープ）とは、同一原子番号を持つものの中性子数（質量数 A - 原子番号 Z）が異なる核種の関係をいう。この場合、同位元素とも呼ばれる。歴史的な事情により核種の概念そのものとして用いられる場合も多い。 同位体は、放射能を持つ放射性同位体 (radioisotope) とそうではない安定同位体 (stable isotope) の2種類に分類される。.
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天然存在比
天然存在比（てんねんそんざいひ）はある元素について、同位体の種類ごとに自然界に存在する割合である。通常、周期表では元素の重量について、同位体を含んだ加重平均の値が記されている。.
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天然ウラン
天然ウラン（てんねんウラン）は、広義では、自然界にあるウラン資源（ウラン鉱石や海水に含まれるウランを含む）およびウランの同位体組成が自然界にあるウランと同一のものを指す。狭義では、ウラン金属およびその化合物（酸化物、フッ化物、炭化物、窒化物）を指す。濃縮ウランおよび劣化ウランとの対比で用いられる場合はこの狭義の意味で用いられる。.
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崩壊定数
崩壊定数（ほうかいていすう、decay constant、disintegration constant）または壊変定数（かいへんていすう） 吉村壽次ほか編、『』、森北出版、2009年、項目「崩壊定数」より。ISBN 978-4-627-24012-4とは、放射壊変をする原子核または素粒子が微小時間dt 内に壊変する確率をλdt とあらわしたときのλのことである 。素粒子物理学では半値幅(half-width)という。 放射壊変との関係は、放射壊変の微分方程式 より原子数に比例することがわかるがこの比例定数λのことを崩壊定数と呼ぶのである。 また、半減期T1/2 との関係は である。すなわち、崩壊定数と半減期は反比例の関係にあり、また平均寿命τとも と逆数の関係となっている。半減期が大きいほど崩壊定数は小さくなり、逆に半減期が短いほど、崩壊定数は大きくなる。定義の通り確率とみなせば、崩壊定数が大きいとは崩壊する確率の大きいことであるから、沢山崩壊するため半減期が短くなる、とも理解できる。 もう少し具体的にいえば、微分方程式 dN (t).
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崩壊系列
崩壊系列（ほうかいけいれつ、Decay chain、decay series)、または放射性系列(radioactive series）とは、原子物理学において、放射性崩壊によって生じる個々の放射性の崩壊生成物について、同じ核種をたどるものごとに一連の核種変換を系列としてまとめたものである。.
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崩壊生成物
崩壊生成物（ほうかいせいせいぶつ、Decay product）とは、核物理学において子孫核種としても知られる、放射性崩壊を経たのちの核種のことである。.
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中性子
中性子（ちゅうせいし、neutron）とは、原子核を構成する粒子のうち、無電荷の粒子の事で、バリオンの1種である。原子核反応式などにおいては記号 n で表される。質量数は原子質量単位で約 、平均寿命は約15分でβ崩壊を起こし陽子となる。原子核は、陽子と中性子と言う2種類の粒子によって構成されている為、この2つを総称して核子と呼ぶ陽子1個で出来ている 1H と陽子3個で出来ている 3Li の2つを例外として、2015年現在の時点で発見報告のある原子の内、最も重い 294Og までの全ての"既知の"原子核は陽子と中性子の2種類の核子から構成されている。。.
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地球
地球（ちきゅう、Terra、Earth）とは、人類など多くの生命体が生存する天体である広辞苑 第五版 p. 1706.。太陽系にある惑星の1つ。太陽から3番目に近く、表面に水、空気中に酸素を大量に蓄え、多様な生物が生存することを特徴とする惑星である。.
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地球の年齢
地球の年齢（ちきゅうのねんれい）は、地球誕生から現在までの経過年数である。45.4 ± 0.5億年 であると推定されている。この年齢は、隕石の放射年代測定から得られたデータに基づいている。.
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地殻
1.
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プルトニウム
プルトニウム（英Plutonium）は、原子番号94の元素である。元素記号は Pu。アクチノイド元素の一つ。.
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アルファ崩壊
アルファ崩壊（アルファほうかい、α崩壊、alpha decay）とは、放射線としてアルファ線（α線）を放出する放射性崩壊の一種である。アルファ崩壊が発生する原因は量子力学におけるトンネル効果である。.
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ウラン
ウラン（Uran, uranium ）とは、原子番号92の元素。元素記号は U。ウラニウムの名でも知られるが、これは金属元素を意味するラテン語の派生名詞中性語尾 -ium を付けた形である。なお、ウランという名称は、同時期に発見された天王星 (Uranus) の名に由来している。.
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ウラン233
ウラン233(uranium-233、U)はウランの放射性同位体の一つ。天然ウランには含まれていない。実用的にはトリウム232に中性子を吸収させることで生ずる。半減期は16万年。 ウラン233は核分裂性核種であるが、ウラン235やプルトニウムの利用が進んだこともあって核兵器にはほとんど使用されていない。トリウムは一説にはウランの五倍とも言われる埋蔵量があり、豊富に産出するためトリウムを核燃料として利用するトリウムサイクルによる原子炉（Th炉）を用いた原子力発電が考えられたが、高速増殖炉の研究の陰で関心は薄れている。トリウムサイクルでは原子炉にトリウム核燃料を装架して中性子を当て、生じたウラン233を燃焼させている。トリウムサイクルは国内に豊富なトリウム資源を持つインドで盛んに研究されているが、いまだ実用には至っていない。 ウラン233が崩壊してできるビスマス213は新しいがん治療用の放射性同位体として有望視されている。.
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ウラン235
ウラン235(uranium-235, U)はウランの同位体の一つ。1935年にArthur Jeffrey Dempsterにより発見された。ウラン238とは違いウラン235は核分裂の連鎖反応をおこす。ウラン235の原子核は中性子を吸収すると2つに分裂する。また、この際に2個ないし3個の中性子を出し、それによってさらに反応が続く。原子力発電では多量の中性子を吸収するホウ素、カドミウム、ハフニウムなどでできた制御棒で反応を制御している。核兵器では反応は制御されず、大量のエネルギーが一気に解放され核爆発を起こす。 ウラン235の核分裂で発生するエネルギーは一原子当たりでは200 MeVであり、1モル当たりでは18 TJである。 自然に存在するウランの内ウラン235は0.72パーセントであり長倉三郎ほか編、『』、岩波書店、1998年、項目「ウラン」より。ISBN 4-00-080090-6、残りの大部分はウラン238である。この濃度では軽水炉で反応を持続させるのには不十分であり、濃縮ウランが使われる。一方、重水炉では濃縮していないウランでも使用できる。核爆発を起こさせるためには90パーセント程度の純度が求められる。.
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ウラン236
記載なし。
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ウラン238
ウラン238（uranium-238、U）とはウランの同位体の一つ。ウラン238は中性子が衝突するとウラン239となる。ウラン239は不安定でβ-崩壊しネプツニウム239になり、さらにβ-崩壊（半減期2.355日）しプルトニウム239となる。 天然のウランの99.284%がウラン238である。半減期は4.468 × 109年（44億6800万年）。劣化ウランはほとんどがウラン238である。濃縮ウランは天然ウランを濃縮して、よりウラン235の濃度を高めたものである。 ウラン238は核兵器や原子力発電と関係がある。.
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ウランの同位体
ウラン (U) は天然に存在する元素であるが、安定同位体を持たない。全てのウランは放射性であり放射性崩壊の過程にあるが、現在でも地殻中に大量に存在する。天然に存在する同位体はウラン234、ウラン235、ウラン238であり、平均の原子量は238.02891(3) u である。他の有用な同位体として、高速増殖炉で大量に生成するウラン232がある。 歴史的にはウランの同位体は以下の名称で知られていた。.
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ウラン・鉛年代測定法
ウラン・鉛年代測定法はウラン（U）を含んだ物質、鉱物について適用することができる放射年代測定法の一種。.
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ウラン系列
ウラン系列（うらんけいれつ、Uranium series）もしくはラジウム系列（らじうむけいれつ、Radium series）は、ウラン238から鉛206までの崩壊過程のことである。nを整数とすると4n+2で表すことができるので4n+2系列ともいう。 この系列では、起点となるウラン238と最終核種である鉛206を除くと、ウラン234・トリウム230・ラジウム226の半減期が比較的長い。このため、ウラン238の崩壊によって供給される娘核種の中で、これら3種が自然界では僅かながら確認できる放射性同位体となる。.
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統一原子質量単位
統一原子質量単位（とういつげんししつりょうたんい、unified atomic mass unit、記号 u）およびダルトン、ドルトン（dalton、記号 Da）は、原子や分子のような微小な粒子の質量を表す単位である。かつては原子質量単位（記号 amu）とも言ったが、この名と記号は現在は非公式である。ダルトンと Da はかつて非公式だったが、2006年に国際度量衡局(BIPM) により承認された。 統一原子質量単位とダルトンの定義は全く同じで、静止して基底状態にある自由な炭素12 (12C) 原子の質量の1/12と定義されている。国際単位系 (SI) では共に、SI単位ではないがSIと併用できるSI併用単位のうち、「SI単位で表されるその数値が実験的に決定され、したがって不確かさが伴う単位」に位置付けられている。.
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痕跡量
Category:測定 Category:物理量.
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高速増殖炉
速増殖炉（こうそくぞうしょくろ、Fast Breeder Reactor、FBR）とは、高速中性子による核分裂連鎖反応を用いた増殖炉のことをいう。簡単に言うと、「増殖炉」とは消費する核燃料よりも新たに生成する核燃料の方が多くなる原子炉のことであり、「高速」の中性子を利用してプルトニウムを増殖するので高速増殖炉という。高速中性子を利用しながら核燃料の増殖を行わない原子炉の形式は、単に高速炉 (Fast Reactor: FR) と呼ばれる。.
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自発核分裂
自発核分裂（じはつかくぶんれつ、spontaneous fission、SF）とは質量数が非常に大きな同位体に特徴的に見られる放射性崩壊の一種である。自発核分裂は理論的には質量が100amu程度（ルテニウム付近）を超えるどのような原子核にも起こりうるが、エネルギー的に実際に自発核分裂が可能なのは原子量が約230amu（トリウム付近）以上の原子に限られる。 ウランとトリウムの場合、自発核分裂は起きないわけではないが放射性崩壊のモードの主たる過程ではなく、これらの元素を含む試料の放射能を測る際に崩壊の分岐比を正確に考える必要があるような場合を除いて、通常は無視される。自発核分裂が起こる条件は以下の式で近似的に与えられる。 ここで Z は原子番号、A は質量数である。 式の表すように、自発核分裂の部分半減期は陽子数Zが増大すると急激に減少する。例えば陽子数92のウランでは自発核分裂の部分半減期が1016年になるのに対して、陽子数100のフェルミウムでは部分半減期は1年前後である。このように、自発核分裂が最も起こりやすい元素はラザホージウムのような超アクチノイド元素である。 自発核分裂はその名の通り原子核分裂反応と全く同じ物理過程であるが、中性子やその他の粒子による衝撃を受けることなく分裂が始まる点が通常の核分裂と異なっている。陽子が多く中性子があまり多くない核種では陽子同士に働くクーロン力の影響で原子核全体が不安定な状態にある。このような原子核が量子力学的な揺らぎによって自発的に核分裂を引き起こす過程が自発核分裂である。 自発核分裂では他の全ての核分裂反応と同様に中性子が放出される。そのため、臨界量以上の核分裂性物質が存在する場合には自発核分裂が核分裂の連鎖反応を引き起こしうる。また、自発核分裂が崩壊モードの中で無視できない確率で起こる放射性同位元素は中性子線源として用いられる。この目的ではカリホルニウム252（半減期2.645年、自発核分裂分岐比 3.09%）がしばしば用いられている。このような線源から放出される中性子線は、航空貨物に隠された爆発物の検査や建設業界での土壌の水分含有量の測定、サイロに貯蔵された物資の湿度の測定、その他様々な用途に使われている。 自発核分裂による分裂性原子核自身の数の減少が無視できる範囲では、ベクレルが一定となるため自発核分裂は平均値が等しい指数到着であり、ポアソン過程と見なすことができる。すなわち、非常に短い時間尺度では、自発核分裂の確率は着目する時間の長さに比例する。 ウランを含む鉱物では、ウラン238の自発核分裂によって生じた分裂後の原子核が結晶構造の中に反跳した飛跡を残す。これらの飛跡はフィッション・トラックと呼ばれ、フィッション・トラック法と呼ばれる放射年代測定に利用される。 超重元素の探索において、ある元素を合成したと認められる基準は、当該原子核群の少なくとも一部が既知の原子核に崩壊することとされている。それらが全て自発核分裂してしまった場合は、その原子核を合成したとはみなされない。.
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鉛の同位体
鉛(Pb)の同位体のうち、204Pb、206Pb、207Pb、208Pbの4種類は、一般に安定同位体（安定核種）とされている。長い間安定核種と信じられてきた209Biは、実は安定核種でなかったことが確認されたため、鉛は安定同位体を持つ既知の元素の中では最も重い（陽子の数が多い）とされるようになり、208Pbが最も重い安定核種とされている。しかし、ビスマスと同様に、実は鉛も安定核種を1つも持っていないのではないかという可能性が示唆されている（後述）。.
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陽子
陽子（ようし、（））とは、原子核を構成する粒子のうち、正の電荷をもつ粒子である。英語名のままプロトンと呼ばれることも多い。陽子は電荷+1、スピン1/2のフェルミ粒子である。記号 p で表される。 陽子とともに中性子によって原子核は構成され、これらは核子と総称される。水素（軽水素、H）の原子核は、1個の陽子のみから構成される。電子が離れてイオン化した水素イオン（H）は陽子そのものであるため、化学の領域では水素イオンをプロトンと呼ぶことが多い。 原子核物理学、素粒子物理学において、陽子はクォークが結びついた複合粒子であるハドロンに分類され、2個のアップクォークと1個のダウンクォークで構成されるバリオンである。ハドロンを分類するフレーバーは、バリオン数が1、ストレンジネスは0であり、アイソスピンは1/2、超電荷は1/2となる。バリオンの中では最も軽くて安定である。.
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核分裂反応
核分裂反応（かくぶんれつはんのう、nuclear fission）とは、不安定核（重い原子核や陽子過剰核、中性子過剰核など）が分裂してより軽い元素を二つ以上作る反応のことを指す。オットー・ハーンとフリッツ・シュトラスマンらが天然ウランに低速中性子(slow neutron)を照射し、反応生成物にバリウムの同位体を見出したことにより発見され、リーゼ・マイトナーとオットー・ロベルト・フリッシュらが核分裂反応であると解釈し、fission（核分裂）と命名した。.
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核分裂性物質
核分裂性物質（かくぶんれつせいぶっしつ、fissile material）とは、熱中性子との相互作用によって核分裂を起こす物質の総称を言う。主にウラン２３５ 235U とプルトニウム２３９ 239Pu のことを指す。.
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核兵器
核兵器（かくへいき、nuclear weapon）は、核分裂の連鎖反応、または核融合反応で放出される膨大なエネルギーを利用して、爆風、熱放射や放射線効果などの作用を破壊に用いる兵器の総称。原子爆弾、水素爆弾、中性子爆弾等の核爆弾（核弾頭）とそれを運搬する運搬兵器で構成されている。 核兵器は生物兵器、化学兵器と合わせてNBC兵器（又はABC兵器）と呼ばれる大量破壊兵器である。一部放射能兵器も含めて核兵器と称する場合があるが、厳密には放射能兵器を核兵器に分類するのは誤りである。 核兵器は、人類が開発した最も強力な兵器の一つであり、その爆発は一発で都市を壊滅させる事も可能である。そのような威力ゆえに、20世紀後半に配備数が増えるにつれ核戦争の脅威が想定されるようになり、単なる兵器としてだけではなく、国家の命運、人類の存亡にも影響するものとして、開発・配備への動きのみならず、規制・廃棄の動きなど様々な議論の対象となってきた。また、実戦使用されたのがアメリカ合衆国による、第二次世界大戦における二発（広島・長崎）のみであり、使用ではなく、主に配備による抑止力として、その意義が評価されている側面を持つ。 核兵器は核分裂を主とする原子爆弾と核融合を主とする水素爆弾の大きく二つに分類される。原子爆弾は大威力化に限界があり、水素爆弾の方が最大威力は大きくすることができる。また、兵器の形態としても、開発当初は大型航空爆弾のみであったが、プルトニウム型の場合高度な製造技術を必要とする反面、小型化が可能でありミサイルや魚雷の弾頭、砲弾までも様々なものが開発されている。.
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放射年代測定
放射年代測定（ほうしゃねんだいそくてい、）とは、原子核崩壊による核種変化、または放射線による損傷を利用して、岩石や化石の年代（形成以降の経過年数）を測定することである。 昔は測定された年代を絶対年代と言っていたこともあったが、現在は放射年代と言う。これは、年代測定の方法や試料の性質によって測定された年代の意味が異なるためである。その解釈は慎重に行う必要がある。.
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放射能
放射能（ほうしゃのう、radioactivity、activity）とは、放射性同位元素が放射性崩壊を起こして別の元素に変化する性質（能力）を言う。なお、放射性崩壊に際しては放射線の放出を伴う。 放射能は、単位時間に放射性崩壊する原子の個数（単位：ベクレル ）で計量される。 なお、ある元素の同位体の中で放射能を持つ元素を表す場合は「放射性同位体」、それらを含む物質を表す場合は「放射性物質」と呼ぶのが適切である。.
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放射性同位体
放射性同位体（ほうしゃせいどういたい、radioisotope、RI）とは、ある元素の同位体で、その核種の不安定性から放射線を放出して放射性崩壊を起こす能力（放射能）を持つ元素を言う。.
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放射性崩壊
放射性崩壊（ほうしゃせいほうかい、radioactive decay）または放射性壊変（ほうしゃせいかいへん）、あるいは放射壊変（ほうしゃかいへん）とは、構成の不安定性を持つ原子核が、放射線(α線、β線、γ線)を出すことにより他の安定な原子核に変化する現象の事を言う。放射性物質が放射線を出す原因はこの放射性崩壊である。.
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