アルファ崩壊

あるふぁほうかい

重い原子核が、アルファ粒子(ヘリウムの原子核)を1個放り出して、別の元素の原子核に変わる現象。

ウランやラジウムのような重い原子核は、ある確率でアルファ粒子を出します。出したあとの原子核は、陽子が2個、中性子が2個減り、周期表で2つ前の元素になります。1個1個の原子核がいつ壊れるかは決まっておらず、分かるのは確率だけです。

1927年、ラザフォードは困った事実をまとめました^[1]。ウランの原子核のまわりには、外から来た8.57 MeVのアルファ粒子をはね返すほど高い反発の壁があるのに、ウラン自身が出すアルファ粒子は約4.2 MeVしか持っていないのです。翌年、ガモフらはトンネル効果でこれを説明しました^[2]。壁を越えたのではなく、すり抜けていたのです。同じ計算から、エネルギーがわずかに違うだけで半減期が何桁も変わることも導かれました。