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基底状態・励起状態と、ガンマ崩壊について

 ボーアの原子モデル(1)(2)の意味はわかってきたのですが、そもそも水素は「すいへーりーべ・・・」のいちばん最初であり、原子番号は1であり、陽子が1個だから電子も1個で、それは電子殻のいちばん内側の軌道にあるのではなかったか、なぜそれが別の軌道にも行けて、しかもそれが別の軌道に移ったりできるのだろう・・・??という素朴な疑問がわいてきます。

 で、水素の場合は、どうやら電子がいちばん内側の軌道にあるときが「基底状態」と言われるものであり、それ以外の場合が「励起状態」とよばれるものらしい、とようやくわかってきました。あの「すいへーりーべ・・・」の表は、それぞれの元素の基底状態の電子配置だったのですね。(ですか?)

 基底状態にあったのがなんらかのエネルギーをもらうと励起状態になり、励起状態から基底状態になるときに、エネルギーを放出する。ということなのかな?

  電気の歴史イラスト館励起状態

 あれ? ということは・・・

 ガンマ線も確か電磁波でした。しかも波長がかなり短い電磁波なので、ということは振動数が大きいということになり、大きなエネルギーをもつ電磁波ということになるのではなかろうか?

 少し前に放射性セシウムについて勉強したときに、セシウム‐137は、バリウム‐137mを経由してバリウム‐137になるということを知りました。そして、バリウム‐137mのように「m」がつくと、準安定同位体なるものを示すらしいということもわかりました。あれはおそらく、「すっかり安定しているわけではないけれど不安定ということでもない」という意味での「準安定」だったのですね。ということは、バリウム‐137mの電子の位置は、バリウム‐137とは少し異なっているのだろうか? 水素は電子1個だからいいけれど、バリウムともなると原子番号56、つまり電子は56個だから、バリウム‐137mではいったいだれがどの軌道にいるんでしょうか?? 

 ウィキペディアのバリウムの同位体によると、バリウム‐137mには2種類あって、バリウム‐137m1の励起エネルギーは661.659(3) keV、バリウム‐137m2の励起エネルギーは2349.1(4) keVとのこと。keV? また知らない単位が出てきたな・・・ そしてこのかっこ内の数字はなんだ? この励起エネルギーから振動数を出すと、それはガンマ線の振動数になるってことなのだろうか。

 とにもかくにも、セシウム‐137→バリウム137mのときには、中性子の数が変わり、陽子と電子の数が変わるので、元素そのものの種類が変わってしまうけれど、バリウム‐137m→バリウム‐137のときは、元素そのものの種類は同じで、準安定から安定にうつる、ということなのですね、きっと。ということは、ヨウ素‐131もベータ線(電子)を出してキセノン‐131に変わるだけではなくて、キセノンの準安定同位体を経由して、そこから安定同位体にうつるときにガンマ線を出すのかしらん? だから、放射性ヨウ素や放射性セシウムがあると、ベータ線もガンマ線も出るのかな? だとすると、なぜ放射性ストロンチウムはガンマ線をほとんど出さないのだろうか・・・

 あと、ベータ崩壊は、原子核の中性子が陽子と電子に分かれて、その電子が軌道にのっちゃうのですよね? これまでの流れで考えると、それはむしろ、エネルギーを吸収する動きに思えるのだけど・・・ 軌道間の遷移ではなく、原子核から生じた電子では、まったく状況がかわってしまうのだろうか? そういえばBARAKEN<原子と放射能>ページ5に、
電子といえば、原子核の周りを回っている電子もあります。この電子に比べると、中性子の分解で出来た電子は桁外れに大きなエネルギーを持っています。それで、この電子が人体に当たると様々な障害を引き起こすのです。

と書いてありましたが・・・(

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