セシウム134

セシウム134とは

セシウム134（英: caesium-134, 13455Cs）は、セシウムの放射性同位体で、質量数134を持つ物質です。この同位体は、主に核分裂生成物の一つとして知られ、放射能汚染の原因となる三つの主要な核種の中に含まれています。セシウム134の特性の一つは、その半減期が約2.0652年であることです。この特性により、一定の時間が経過すると、その活動性は減少していきます。

セシウム134の生成

セシウム134は、主にウラン235の核分裂反応によって生成されますが、その収率は非常に低く、熱中性子による核分裂収率は約4.4×10^-6%です。そのため、セシウム134が生成される量は限られています。また、質量数134の核分裂生成物には、134Sb（収率0.72%、半減期0.8秒）、134Te（収率6.2%、半減期42分）、134mI（収率0.36%、半減期3.7分）、134I（収率0.50%、半減期52.6分）などがあり、これらはすべてベータ崩壊によって変化します。

興味深いことに、これらの核種から生成されるキセノン134は安定しているため、セシウム134の生成には他の核種のベータ崩壊は関与しません。主な生成プロセスは、安定同位体であるセシウム133が中性子を捕獲することによって行われます。セシウム133の中性子吸収断面積は29バーンとされており、またセシウム133自体から生成される核分裂収率もわずか0.000079%と低いですが、他の関連する崩壊反応によって影響を受ける可能性があります。まとめて、Cs-133とCs-134の核分裂における収率を合わせると、約6.7896%となります。これにより、両者の比率は中性子の放出の度合いによって変動します。

セシウム134の崩壊

セシウム134は、β崩壊を通じてバリウム134に変化します。この過程で、約2.059メガ電子ボルト（MeV）のエネルギーを持つベータ粒子が放出されます。具体的には、次のような反応が起こります：

$$
{}^{134}_{55}Cs
ightarrow {}^{134}_{56}Ba + e^{-}
$$

この反応は、セシウム134がバリウム134に変化し、一緒に電子を放出することを示しています。これにより、セシウム134の放射能は時間と共に減少します。

まとめ

セシウム134は、その生成と崩壊過程において、環境や放射能汚染の研究において重要な役割を果たしています。特に、核エネルギーの利用やリスク管理において、セシウム134の特性を理解することは非常に重要です。今後もこれらの研究が進むことで、セシウム134に関する知識がさらに深まることが期待されます。

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