構造化リストの一覧まとめ

概要

主要な元素同位体

主要な元素同位体は、原子番号1から94までの重要な元素について、それぞれの同位体（質量数の異なる原子核）をまとめたデータです。安定同位体と放射性同位体を区別し、天然存在比や半減期などの物理的性質を含みます。水素のプロチウム・重水素・トリチウムから、核燃料として重要なウランやプルトニウムの同位体まで、科学・医学・エネルギー分野で重要な同位体情報を網羅しています。

化学 同位体 原子核 放射性同位体 安定同位体 元素周期表 原子番号 質量数 核物理学
コード スラッグ 名称 概要 element_atomicNumber element_nameEn element_nameJa element_symbol isotopes
1 hydrogen-isotopes 水素の同位体 水素の3つの同位体（プロチウム、重水素、トリチウム）。 1 Hydrogen 水素 H [{"massNumber":1,"symbol":"¹H","name":"Protium","stability":"stable","naturalAbundance":0.99985,"halfLife":null},{"massNumber":2,"symbol":"²H","name":"Deuterium","stability":"stable","naturalAbundance":0.000115,"halfLife":null},{"massNumber":3,"symbol":"³H","name":"Tritium","stability":"radioactive","naturalAbundance":0,"halfLife":"12.32 years"}]
2 helium-isotopes ヘリウムの同位体 ヘリウムの2つの安定同位体（ヘリウム3、ヘリウム4）。 2 Helium ヘリウム He [{"massNumber":3,"symbol":"³He","name":"Helium-3","stability":"stable","naturalAbundance":0.00000134,"halfLife":null},{"massNumber":4,"symbol":"⁴He","name":"Helium-4","stability":"stable","naturalAbundance":0.99999866,"halfLife":null}]
6 carbon-isotopes 炭素の同位体 炭素の2つの安定同位体と放射性同位体炭素14。 6 Carbon 炭素 C [{"massNumber":12,"symbol":"¹²C","name":"Carbon-12","stability":"stable","naturalAbundance":0.9893,"halfLife":null},{"massNumber":13,"symbol":"¹³C","name":"Carbon-13","stability":"stable","naturalAbundance":0.0107,"halfLife":null},{"massNumber":14,"symbol":"¹⁴C","name":"Carbon-14","stability":"radioactive","naturalAbundance":0,"halfLife":"5,700 years"}]
7 nitrogen-isotopes 窒素の同位体 窒素の2つの安定同位体（窒素14、窒素15）。 7 Nitrogen 窒素 N [{"massNumber":14,"symbol":"¹⁴N","name":"Nitrogen-14","stability":"stable","naturalAbundance":0.99636,"halfLife":null},{"massNumber":15,"symbol":"¹⁵N","name":"Nitrogen-15","stability":"stable","naturalAbundance":0.00364,"halfLife":null}]
8 oxygen-isotopes 酸素の同位体 酸素の3つの安定同位体（酸素16、酸素17、酸素18）。 8 Oxygen 酸素 O [{"massNumber":16,"symbol":"¹⁶O","name":"Oxygen-16","stability":"stable","naturalAbundance":0.99757,"halfLife":null},{"massNumber":17,"symbol":"¹⁷O","name":"Oxygen-17","stability":"stable","naturalAbundance":0.00038,"halfLife":null},{"massNumber":18,"symbol":"¹⁸O","name":"Oxygen-18","stability":"stable","naturalAbundance":0.00205,"halfLife":null}]
26 iron-isotopes 鉄の同位体 鉄の4つの安定同位体（鉄54、鉄56、鉄57、鉄58）。 26 Iron 鉄 Fe [{"massNumber":54,"symbol":"⁵⁴Fe","name":"Iron-54","stability":"stable","naturalAbundance":0.05845,"halfLife":null},{"massNumber":56,"symbol":"⁵⁶Fe","name":"Iron-56","stability":"stable","naturalAbundance":0.91754,"halfLife":null},{"massNumber":57,"symbol":"⁵⁷Fe","name":"Iron-57","stability":"stable","naturalAbundance":0.02119,"halfLife":null},{"massNumber":58,"symbol":"⁵⁸Fe","name":"Iron-58","stability":"stable","naturalAbundance":0.00282,"halfLife":null}]
82 lead-isotopes 鉛の同位体 鉛の4つの安定同位体（鉛204、鉛206、鉛207、鉛208）。 82 Lead 鉛 Pb [{"massNumber":204,"symbol":"²⁰⁴Pb","name":"Lead-204","stability":"stable","naturalAbundance":0.014,"halfLife":null},{"massNumber":206,"symbol":"²⁰⁶Pb","name":"Lead-206","stability":"stable","naturalAbundance":0.241,"halfLife":null},{"massNumber":207,"symbol":"²⁰⁷Pb","name":"Lead-207","stability":"stable","naturalAbundance":0.221,"halfLife":null},{"massNumber":208,"symbol":"²⁰⁸Pb","name":"Lead-208","stability":"stable","naturalAbundance":0.524,"halfLife":null}]
92 uranium-isotopes ウランの同位体 ウランの3つの天然放射性同位体（ウラン238、ウラン235、ウラン234）。 92 Uranium ウラン U [{"massNumber":238,"symbol":"²³⁸U","name":"Uranium-238","stability":"radioactive","naturalAbundance":0.9927,"halfLife":"4.468 billion years"},{"massNumber":235,"symbol":"²³⁵U","name":"Uranium-235","stability":"radioactive","naturalAbundance":0.0072,"halfLife":"704 million years"},{"massNumber":234,"symbol":"²³⁴U","name":"Uranium-234","stability":"radioactive","naturalAbundance":0.000055,"halfLife":"245,500 years"}]
94 plutonium-isotopes プルトニウムの同位体 プルトニウムの主な人工放射性同位体（プルトニウム238、239、240、241、242、244）。 94 Plutonium プルトニウム Pu [{"massNumber":238,"symbol":"²³⁸Pu","name":"Plutonium-238","stability":"radioactive","naturalAbundance":0,"halfLife":"87.7 years"},{"massNumber":239,"symbol":"²³⁹Pu","name":"Plutonium-239","stability":"radioactive","naturalAbundance":0,"halfLife":"24,110 years"},{"massNumber":240,"symbol":"²⁴⁰Pu","name":"Plutonium-240","stability":"radioactive","naturalAbundance":0,"halfLife":"6,560 years"},{"massNumber":241,"symbol":"²⁴¹Pu","name":"Plutonium-241","stability":"radioactive","naturalAbundance":0,"halfLife":"14.4 years"},{"massNumber":242,"symbol":"²⁴²Pu","name":"Plutonium-242","stability":"radioactive","naturalAbundance":0,"halfLife":"373,300 years"},{"massNumber":244,"symbol":"²⁴⁴Pu","name":"Plutonium-244","stability":"radioactive","naturalAbundance":0,"halfLife":"80.8 million years"}]

元素同位体とは、同じ元素（原子番号が同じ）でありながら、中性子の数が異なるため質量数が異なる原子核のことを指します。同位体はその性質から、安定同位体と放射性同位体の2つに大別されます。

安定同位体は原子核が安定しており、自発的な崩壊を起こさないものです。一方、放射性同位体は不安定な原子核を持ち、一定の確率で放射線を放出しながら別の元素に変化していきます。この変化の速さは半減期で表され、半減期が長いほど放射性は低く、短いほど高くなります。

主要な元素の同位体は、私たちの生活と深く関わっています。水素にはプロチウム、重水素、トリチウムの3つの同位体があり、重水素は重水の成分として、トリチウムは核融合燃料として期待されています。炭素14は放射性炭素年代測定法で考古学的遺跡の年代を決定する際に不可欠な役割を果たしています。

エネルギー分野では、ウラン235が原子力発電と核兵器の主要な燃料となっています。プルトニウム238は半減期87.7年という適度な長さの寿命を持つため、宇宙探査機の放射性同位体熱電気変換器（RTG）の熱源として広く利用されています。

医学分野でも同位体は重要です。酸素18や窒素15などの安定同位体は、体内での代謝経路を追跡するトレーサーとして利用され、病気の診断や治療法の開発に貢献しています。鉄57はメスバウアー分光法で物質の電子状態を調べる際に利用されます。

元素同位体の研究は、地球科学における気候変動の解明から宇宙の元素合成の理解まで、幅広い科学分野の基盤となっています。