構造化リストの一覧まとめ

概要

放射性同位体とその半減期

放射性同位体（放射性核種）は、不安定な原子核を持ち、放射線を放出しながら別の元素に変化する同位体です。半減期とは、放射性物質の量が初期の半分になるまでにかかる時間であり、数ミリ秒から数十億年にわたる極めて広い範囲を持ちます。本データセットは、医学、工業、環境科学、考古学など様々な分野で利用される主要な放射性同位体とその半減期を網羅したものです。

放射性同位体 半減期 放射線 原子核 崩壊 核医学 年代測定
コード スラッグ 名称 概要 atomicNumber カテゴリ decayMode halfLife_seconds halfLife_unit halfLife_value massNumber symbol
001 tellurium-128 テルル-128 現在知られている中で最も長い半減期を持つ放射性同位体です。 52 naturally-occurring double beta decay 6.94e+31 ×10²⁴ years 2.2 128 Te-128
002 xenon-136 キセノン-136 二重ベータ崩壊を起こす希ガス元素の同位体です。 54 naturally-occurring double beta decay 7.51e+28 ×10²¹ years 2.38 136 Xe-136
003 thorium-232 トリウム-232 トリウム系列の親核種であり、地球に豊富に存在する放射性元素です。 90 naturally-occurring alpha decay 445000000000000000 ×10¹⁰ years 1.41 232 Th-232
004 uranium-238 ウラン-238 天然ウランの主要構成成分であり、ウラン系列の親核種です。 92 naturally-occurring alpha decay 141000000000000000 ×10⁹ years 4.47 238 U-238
005 potassium-40 カリウム-40 カリウムの放射性同位体で、岩石年代測定に広く利用されます。 19 naturally-occurring beta decay / electron capture 39800000000000000 ×10⁹ years 1.26 40 K-40
006 uranium-235 ウラン-235 核分裂性を持ち、原子力発電の主要燃料です。 92 naturally-occurring alpha decay 22200000000000000 ×10⁸ years 7.04 235 U-235
007 plutonium-244 プルトニウム-244 最も長い半減期を持つプルトニウムの同位体です。 94 transuranic alpha decay 2610000000000000 ×10⁷ years 8.26 244 Pu-244
008 iodine-129 ヨウ素-129 長寿命核分裂生成物で、地質学的年代測定に利用されます。 53 fission-product beta decay 495000000000000 ×10⁷ years 1.57 129 I-129
009 aluminum-26 アルミニウム-26 宇宙線によって生成され、隕石年代測定に利用されます。 13 cosmogenic beta decay / electron capture 22600000000000 ×10⁵ years 7.17 26 Al-26
010 carbon-14 炭素-14 放射性炭素年代測定法の基礎となる最も有名な同位体です。 6 cosmogenic beta decay 181000000000 years 5730 14 C-14
011 plutonium-239 プルトニウム-239 核分裂性を持ち、原子力発電と核兵器の両方に使用されます。 94 transuranic alpha decay 761000000000 years 24100 239 Pu-239
012 americium-241 アメリシウム-241 煙感知器に広く使用される人工放射性元素です。 95 transuranic alpha decay 13600000000 years 432.2 241 Am-241
013 radium-226 ラジウム-226 キュリー夫人によって発見され、かつて医療に使用された有名な放射性元素です。 88 naturally-occurring alpha decay 50500000000 years 1600 226 Ra-226
014 cesium-137 セシウム-137 核分裂生成物で、医療と工業に利用されると同時に環境汚染の懸念もあります。 55 fission-product beta decay 952000000 years 30.17 137 Cs-137
015 strontium-90 ストロンチウム-90 骨に取り込まれやすい核分裂生成物で、環境モニタリングの重要対象です。 38 fission-product beta decay 909000000 years 28.8 90 Sr-90
016 tritium トリチウム（三重水素） 水素の放射性同位体で、核融合研究や時計の発光塗料に使用されます。 1 cosmogenic beta decay 388000000 years 12.3 3 H-3
017 cobalt-60 コバルト-60 がん治療用の放射線源として広く使用される人工放射性同位体です。 27 artificial beta decay 166000000 years 5.27 60 Co-60
018 iridium-192 イリジウム-192 工業用放射線透過試験に広く使用されるガンマ線源です。 77 artificial beta decay 6380000 days 73.8 192 Ir-192
019 iodine-131 ヨウ素-131 甲状腺の診断と治療に使用される核医学用放射性同位体です。 53 fission-product beta decay 695000 days 8.04 131 I-131
020 molybdenum-99 モリブデン-99 テクネチウム-99mの親核種であり、核医学診断の基盤となります。 42 fission-product beta decay 237000 hours 65.9 99 Mo-99
021 technetium-99m テクネチウム-99m 核医学診断で最も広く使用される放射性同位体です。 43 artificial isomeric transition 21600 hours 6.01 99 Tc-99m
022 fluorine-18 フッ素-18 PET検査で使用される陽電子放出核種です。 9 artificial positron emission 6588 minutes 109.8 18 F-18
023 radon-222 ラドン-222 室内空気汚染の原因となる自然発生の放射性ガスです。 86 naturally-occurring alpha decay 330000 days 3.82 222 Rn-222
024 polonium-210 ポロニウム-210 強いアルファ線を放出し、かつては静電気除去装置に使用されました。 84 naturally-occurring alpha decay 12000000 days 138.4 210 Po-210
025 bismuth-213 ビスマス-213 標的放射性核種治療に使用されるアルファ線源です。 83 artificial beta decay / alpha decay 2736 minutes 45.6 213 Bi-213
026 actinium-225 アクチニウム-225 標的アルファ治療に使用される有望な放射性同位体です。 89 artificial alpha decay 855000 days 9.9 225 Ac-225
027 lutetium-177 ルテチウム-177 神経内分泌腫瘍の治療に使用されるベータ線源です。 71 artificial beta decay 575000 days 6.65 177 Lu-177
028 yttrium-90 イットリウム-90 肝がん治療（SIRT）に使用されるベータ線源です。 39 fission-product beta decay 231000 hours 64.1 90 Y-90
029 phosphorus-32 リン-32 悪性腫瘍の治療と生物学研究に使用されます。 15 artificial beta decay 1240000 days 14.3 32 P-32
030 sodium-24 ナトリウム-24 血流測定や工業用流量測定に使用されます。 11 artificial beta decay 54000 hours 15 24 Na-24
031 gallium-68 ガリウム-68 PET検査で使用される陽電子放出核種です。 31 artificial positron emission 4080 minutes 68 68 Ga-68
032 copper-64 銅-64 PET画像診断と放射性核種治療の両方に使用される多目的核種です。 29 artificial beta decay / positron emission / electron capture 45720 hours 12.7 64 Cu-64
033 astatine-211 アスタチン-211 標的アルファ治療に使用される希少なハロゲン元素です。 85 artificial alpha decay / electron capture 25920 hours 7.2 211 At-211
034 lead-212 鉛-212 トロウ系列の中間核種で、標的放射性核種治療に使用されます。 82 naturally-occurring beta decay 38160 hours 10.6 212 Pb-212
035 thorium-229 トリウム-229 核時計の研究に使用されるトリウムの同位体です。 90 naturally-occurring alpha decay 232000000000 years 7340 229 Th-229
036 protactinium-231 プロトアクチニウム-231 海洋循環の年代測定に使用される長寿命放射性核種です。 91 naturally-occurring alpha decay 1030000000000 years 32760 231 Pa-231
037 neptunium-237 ネプツニウム-237 ネプツニウム系列の親核種であり、使用済み核燃料中に存在します。 93 transuranic alpha decay 67500000000000 ×10⁶ years 2.14 237 Np-237
038 curium-247 キュリウム-247 最も長い半減期を持つキュリウムの同位体です。 96 transuranic alpha decay 492000000000000 ×10⁷ years 1.56 247 Cm-247
039 einsteinium-252 アインスタイニウム-252 最も長い半減期を持つアインスタイニウムの同位体です。 99 transuranic alpha decay 40800000 days 471.7 252 Es-252
040 californium-251 カリホルニウム-251 最も長い半減期を持つカリホルニウムの同位体です。 98 transuranic alpha decay 28300000000 years 898 251 Cf-251

放射性同位体（放射性核種）は、原子核内の陽子と中性子のバランスが不安定なため、放射線を放出しながらより安定な状態へと変化する同位体です。この崩壊過程でアルファ線、ベータ線、ガンマ線などが放出され、周囲の物質に影響を与えます。半減期とは、放射性物質の量が初期状態の半分になるまでに必要な時間を指し、各同位体に固有の定数です。

半減期の範囲は極めて広く、テルル-128の約2.2×10²⁴年（宇宙の年齢の約160兆倍）から、オガネソン-294の約0.89ミリ秒まで、24桁以上にもわたる差があります。この多様性により、放射性同位体は様々な応用分野で利用されています。半減期が長いものは地球の年代測定や地質学研究に、短いものは核医学での診断や治療に適しています。

医学分野では、テクネチウム-99m（半減期6.01時間）が最も広く使用される診断用放射性同位体であり、骨、心臓、甲状腺など様々な臓器のシンチグラフィー検査に利用されます。フッ素-18（半減期約110分）はPET検査に使用され、がんの早期発見や脳機能評価に貢献しています。治療用にはヨウ素-131（半減期8.04日）が甲状腺がんや甲状腺機能亢進症の治療に、ルテチウム-177（半減期6.65日）が神経内分泌腫瘍の治療に使用されます。

環境科学と考古学では、炭素-14（半減期5730年）による放射性炭素年代測定法が最も有名です。生物が生きている間は大気中の炭素-14を取り込み続けますが、死後は取り込みが停止し、半減期に基づいて年代測定が可能になります。これにより、考古学的遺跡や化石の年代決定が行われています。また、カリウム-40（半減期12.6億年）を用いたカリウム-アルゴン年代測定法は、火山岩や隕石の年代測定に不可欠です。

原子力エネルギー分野では、ウラン-235（半減期7.04億年）とプルトニウム-239（半減期2.41万年）が核分裂反応の燃料として使用されます。一方で、セシウム-137（半減期30.17年）やストロンチウム-90（半減期28.8年）などの核分裂生成物は、原子力事故時の環境汚染や健康影響が懸念される長寿命核種です。トリチウム（半減期12.3年）は核融合炉の燃料候補として研究が進められており、将来のクリーンエネルギー源として期待されています。