高校化学基礎_物質の構成①_原子を構成する基本粒子

ちゃんと分かるかがくちゃんねる 4。

減資っていうのは単純な級であるはずがないってことは20世紀に入って分かってきた。その内部にはおそらくこんな構造があるんだろうってことが予想されるようになってきたね。

さて原子の中にはマイナスの電気を帯びたこの粒子とプラスの電気を帯びた部分が存在するって事がまず分かってきていた。でこの負電荷を帯びた粒子のことを電子レクションっていうんだね。で原子内部の正電荷を帯びた部分。これは実は原子の銃身部分のごくごく小さなうんえへんぬ二軒資格等。この電車の間を埋めているこの隙間を埋めているものは何？これは何にもない空間が在るだけ誰。だから原子ってもんだね。高級のイメージを持ってると思うんだけど実はその中身はこんな風にかなりスカスカだぞってことがわかってきた。

で原子のサイズを甲子園球場に例えるとね、原子核っていうのはだいたいそのど真ん中に置かれた1円玉ぐらいの大きさのイメージ7。だからこの絵もかなりデフォルメして書いているということはねえ、このマルーンの甲子園球場のサイズに対して1円玉のサイズ。このイメージをちゃんと持ってみましょう。原子のせいでんかっていうのはこのめちゃめちゃ小さい原子核柱部分に押し込められているぞということを予想した科学者はラザフォードっていう技術で活躍したニュージーラ インド出身の科学者なのでここでちょっとラザフォードがどんな実験によってこの原子核のサイズを確かめたのかちょっと確認してみよう。

さあ原子の中には電子っていう負電荷を帯びた小さな印が含まれずぞってことが知られるようになってから。そしたら逆に原子の中に星の電気を帯びた部分もないとおかしいよねって考えられるようになった。で原子の中にプラスの電気がどうやって存在しているのかなという時に最初はねふたりの科学者によって2通りのアイディアが提唱されてたんだね。そのうちの一人がここに書いたトムソンという人。この人の考え方っていうのはこういう感じ。つまり原子の中には製の電気がこういうふうに広がっていて、その中にポツポツとオフの電気を帯びた電子が存在している。これねある食べ物に見ていると思わないん？これなのでぶどうパンモデルって言われるか。でもう一人のアイディアはこんな感じ。これは日本人物理学者の長岡半太郎っていう人のアイデアで土星型原子モデルって言われたんね。長岡半太郎の方が少し正しいイメージに近づいてるんだけど。どちらにも共通して言えることがあって、それはこう dots のモデルね。もう原子の中のせいでんかっていうのは原子の内部にこうも広く存在してて、電子の内側の広い領域を満たすているような感じだって考えられたね。

でラザフォードはこの議論に決着をつけようということで実験をやったいっ。どんな実験かというと金箔。金を薄くのばしたものだね。これに当時アルファ粒子と呼ばれていた正の電荷を持った粒子を衝突させてみた。でもしトムソンとか長岡が言うように原子の内部が正田家で満たされているとしたら、アルファ粒子は製の電気にぶつかっていっこんな風にはじき返されちゃうはずでね。でも実際の実験っていうのは別の結果になったのっ。ほとんどのアルファ粒子がああこんな風に金箔を通過しちゃったのねっ。だけどほんの一握りのアルファニュースだけがいいこんな風に何かにコツンと当たったように大きく跳ね返されて進路を変えたん。そこでラザフォードはぶどうパンモデルモード生モデルも違うぞと。原子の中の正の電荷はぐうっこんな風に僕らが思っていた以上に小さい原子の中心部分にぎゅーっと寄り集まっている。でこのぎゅーっとより集まった西田家にラザフォードは原子核っていう名前を与えたのね。晴天下は非常に小さな原種の中心部分だけに存在し、原子の大部分というのはいうなれば真空状態であると。この電子核と電子の間わーもうスカスカ何もない空間なんだという事。でこれでさっきの実験の説明ができると。つまり金箔っていうね金の原資がジュージュー集まってるけど実さあその原資自体がスカスカだと。こんなふうにね。だからここにアルファ粒子を当てるでいい。ほとんどはこうやって通過しちゃう。だけどもしアルファ粒子が偶然にもうこの小さな金 の原子核に衝突たらうっこんな風にパキンと跳ね返されてしまうってことはね。

はいここでねプラスの電気とマイナスの電気っていうのは引き合うよねえっ。だから原子核と電子の間には結構強い電気的な引力が働いている。この引力のことをクーロン力っています。でえっプラスとマイナスは引き合うなんだけどマイナスとマイナスとかプラスと+は反発しちゃうよね。こういった電気的な力のことを全部ひっくるめてクーロン力って言うよ。さあじゃあ質問です。原子隔離引っ張られてるわけでこのマイナスの電子はプラスの電気を持っている電子殻にで言って引っ張られている脳にを原子核の方にストーンてこの電子が落ちてこないのはなんででしょう？これは電子がグーグルと原子核の周りを周回運動しているかいいで。自転車でもローラースケートでもいいんだけど円を描きながら運動する時に円の外側に吹っ飛ばされそうになるでしょ。車とか電車乗っている時でもいい。グーッとカーブするときってなんか外側にこう吹っ飛ばされそうになる力が働く。この力のことを何て言うか知ってる？遠心力タブ。でこの遠心力が働くことによって電子は原子核の方に落ちて行かずにグルグル回り続けることができるって考えられるようになった。でさ中心に向かって引っ張られながらこうやってくるくるくるくる集会運動しているものって言ったら何か他思い浮かばないっ？太陽と地球とか地球と月だね。この場合太陽と地球とか月と地球の間に働く力は万有引力って呼ばれてるよ。さあそこでねこうやってクーロン力に惹きつけられながらジェンし核の周りを電子が回ってるっていうこのモデルの事を指して惑星モデルっていう事がありますか。

さあ者で原子核の中身。これはどうなっているのと原子核もただの球じゃなくて内部にはまだまだ細かな構造があるってことがだんだんわかってきた。これも21世紀を通じてベイルがだんだん剥がされていった。李厳資格っていうのはね、さらに2種類の粒子でできてるってことがわかってくるした。一つは用紙。プラウドちゃんって言います。これは正電荷を持った粒子で原子核が正電荷を持っているこの原因になっている。もう一つが修正し。これは入地ともかく呼ばれるんだけど、これはプラスの電荷もマイナスの電荷も持っていない。ここでね、ちょっと不思議に思ってほしいことがある。容姿と中性子ってなんでこんなにぎゅーっとくっついていられるのって。だって正電荷と負電荷を引き合うがわかるけど、西田家東電かゼロの粒子がべったりくっつき合っているというのはなんとなくおかしくない。さらに言うとこの原子核っていう狭い空間の中でこんなに正電荷どうしよう指導しがデュエット近づいちゃっててものすごい反発しそうじゃない。美術はこれね中性子が接着剤みたいな働きをしているって事が知られている。どういうことかっていうと幼児と中性子は核よくっていう力で結び付き合ってるの。ちょっと難しい話に聞こえちゃうと思うんだけど中間子って呼ばれる素粒子をキャッチボールしながら結びつきあっているのが核力。これは物理学では強い力と呼ばれていて万有引力とかクーロン力と並ぶ粒子同士の間に働いている基本的な力の一種。あのね。で理数系が苦手な人にもぜひ知っててほしいことは日本人で初めてノーベル賞つくあのノーベル賞を取った人誰？湯川秀樹先生がね。この人はこの核力が中間子によって働くっていう理論を1935年に提唱した人で、この成果で1949年にノーベル物理学賞を取ってるのね。これはぜひ教養として知ってください。

重要なこと言うよ。世界を構成する物質は原子っていう粒からできている。で原資にはば酸素原子だ水証言した実装技術は炭素原子がいろんな原子があるよね。だけども減資っていうのはどれもこれも3種類の基本的な構成粒子つまりパーツからできているということです。ここでね、ほへってなってほしい。ほへって何かって言ったらだって原子アドってどういう意味だったの？それ以上分解できない物って意味だったでしょ。元ことだけど見てを分解できてるやんってこと。そうなんです。実は原子っちゅうのはまだまだこうやって細かく分割していくことができた。しかもそのパーツはどんな原子であっても同じ3種類の粒子からできている。一酸素原子の中に入ってる容姿も推測西中に入っているよう市もそれ全部同じ容姿だからね。だから私たちが見ている世界のすべてっていうのはちょっと分割していけばまず全部この米使用し中性子っていう3つの構成粒子にたどり着くわけで。これらが特定の個数くっついてまずはいろんな化学的な性質を持った原始っていう牛脂を作り、その原子同士がさんにくっついたりくっついたり離れたりしながらがいろんな物質や物質の変化というものを演じているのが私たちが見ているこの世界なんだっていう世界観をまずは持っていてください。

じゃあ次に電子陽子中性子っていう原始の基本的な構成パーツそれぞれの特徴を見ていこう。まずそれぞれの粒子が持っているっていうかま帯びている天下電気の量を一にするとこんな感じ。んでそのね連勝って量なんだけど、これは本当は九龍10単位を使って表すよね。その空論という単位を使うと電子の持っている電気量は約マイナス1.60にかける中の-19畳空論っていうわけ。両氏は +1.602勝てる中の-19畳空路。つまり電子用紙のを見ている電気はマイナスとプラスで真逆なんだけど、その絶対値つまり大きさねこれは全く等しいというわけです。中性子はプラスの電荷もマイナスの電荷も帯びていないつまりゼロ空論ってことね。で次に隣の質量の比重さの日だね。これを確認してみよう。問題一番出場が小さいつまり軽い融資はどれですか？いい、米誌だってことがわかる。理科の世界でもよく使われているこのなんちゃらかける中のなんちゃら乗っていう描き方。これはね数値の大小関係を比べるのにすごく便利な表現なのね。まずまず、猫の中のなんちゃら場というところを比較する。これだけでどちらが小さい値なのか比べ安いよね。ここで計算問題です。画面を止めて一度染めてね手を動かして計算してほしい。容姿の失業は電子の質量の何倍ですかと質問。電卓をはじいてくれてもいいです。さあじゃあやりましょう。何倍樹脂積んだからこれは割り算ね。容姿の質量を電子の質量ではあろう。こうやって。でこの計算で高校入学して間もない頃だときっとあやしい人も多いと思う。価格計算ではこういう計算てものすごくたくさん出てくるから、また別にクール念のための動画を作ろうと思っています。で計算するとこれはだいたい1836ぐらい概数取るとまあ約180040ってことになるね。つまり質量の日っていうのは原子の値を正位置としてやると、容姿はその1840倍つまり1840の重さを持っていると言うね。中心し催しとほぼ同じくらいの重さを持ってるから中性子もやっぱやっぱり1840わかる。電子と養子って持っている天下の大きさっていうのはだいたいまあ同じあっいった等しいのに重さ比べをすると用紙の方が圧倒的に重いって事ね。イメージとしては漁師を体重60kg の人間に例えると、電子はだいたい消しゴム1個分くらいの重さしかない。でこの圧倒的な質量を持つ容姿と中性子からできているのが原子核でね。なんだから練師ってのは原子核に比べて非常に軽いってことがわかるところ。ok。それぞれの粒子が持っている電気の大きさと重さのイメージ。これをまずはしっかり保ちましょう。

では身近な減資についてその中身を見てみることにしよう。これは水分子は普段僕らが飲んでる水っていうのはこのミッキーマウスみたいな形た つぶつぶの集まりなんだね。で水分子っていうのは h 2 をつまり水素原子 h が2つと酸素原子一つがこうやってぎゅっとより集まった粒になっているってこと。じゃあこの分子をバラして水素原子酸素下にストール頭の中身をのぞいてみよう。どちらの原子もやっぱり原子核とその周りをクルクル回っている電子からできている。さらにそれぞれの原子核の中をのぞいてみると、はいこうやって容姿と中性子からできてるって事は分かるんじゃね。水素原子と酸素原子の違いはなり？それは原子を形作っている3つの基本パンツ電子陽子中性子の個数だよね。さあ数を数えてみよう。水槽原資はよーし1個中せ4個でできたこの原子核の周りを電子1個が飛び回っている形だね。この酸素原子は凝視8個中性紙発行でできた原子核の周りを8個の電子が飛び回っている。つまり原子の違いは何によって生まれているかというと、その原資を構成している電子陽子中性子の個数の違いだけってことになる。いいいい世の中全ての物質は分割すれば便使用し中性子に行き着くんだからね。パパはいここまで ok でしょうか。

ここで原子の構成表示という表記の仕方についてマスターしを。まず抑えておくポイントは三つめ。ポイント1。どんな厳守でも原子が持っている電子の個数と用紙の個数は必ず等しくなっている。さっきの水素原子を見てみようかっと。電子1個に対してよーし行くこと。ここの数が必ず等しくなるのね。電子と用紙の個数が均ってことは原子が全体として持っている電気はプラスマイナスゼロってことだね。だって1個あたりの電子が持っている電化-1。これに対して容姿が持っている殿下はプラス1。大きさ同じなんだもんね。こうやってプラスの電気とマイナスの電気がちょうど釣り合って合計0になっている状態のこと。を電気的中世の状態っていう。じゃあ5章関西電気的中世の状態。元気で中世の状態といっ。ok。ポイントのに。原子が原子核の中に持っている用紙と中性子の個数の合計層はこれを質量数っております。ご唱和ください質量数。さっきの水素原子は質量数いくつ？1+1で見になるよねえっ。でポイントのさん。原子核中の用紙残す。これを原子番号って言います。御書は辛い原子番号。じゃあね、この3つのポイントを押さえて原子の構成表示の方法を確認しよう。たとえばさっきの水素原子をこんな表し方で表現するのが原子の構成表示言われるのね。まずこの原資は水素原子だよ。水素の原子だよってことを表すために水素の元素記号 h を書きます。で元素記号の左下に書いた数字はこれは原子番号つまり容姿の個数でね。で左上には質量数すなわち容姿と中性子の個数の合計を書いてあります。これでその原資が持っている3種類のパーツの個数が全部あるわけ。では構成表示をちょっと練習してみましょう。まずはさってみた酸素原子でやってみよ。a。この酸素原子は用紙発行と中せして端っこからできた原子核とその周りを回る8個の電子を持ってたね。者構成表示をしてみて。まずは酸素原子たから算数の元素記号をを書こう。で左下には原子番号つまり陽子数8を履く前。で質量数は初+発で16。これを左上に書いてはいこれで完成です。ok。じゃあ次はこんなげーし。さあじゃあこれを構成表示してみてっ。はいもう最初からつまずくでしょ。今度はこの原資がいったい何の元素に属しているのかって教えてないプレサックみたい。そこで超重要なことを先に書いております。それはトップはこういうこと。原子核の中にで何雇用しが含まれているか、つまり原子番号中ものが決まればその原資が何の元素に属するのかってことが決まってくるってことだろ。そこでね、ちょっと教科書とか問題集持ってたら持ってきて欲しい。教科書の一ページ目表紙の裏側には元素の周期表というのが書いてあるでしょ。そこに一つ一つの元素記号の下にね原子番号が表記されているはずなの。つまりそれぞれの元素に対して人種番号っていうのが一つずつ定められているのね。これってどういうことかって言えば原子が持っている化学的な性質が原資が一体何個用紙を持っているかってことによって決まってくるってことなの。今見ているこの原子の原子番号はいくつ？それは原子番号10は容姿の個数だから電子番号3だね。そうすると原子番号がにの幻想を周期表の中から探してみてよ。ヘリウムられ。つまり用紙にこう原子核に含むような原子っていうのはヘリウムとしての性質を示すってことなの。だからこの原資の構成表示はこうなる。で出場数はに+にで4と。だからそれを左上理解て行為ですね。ok。さあ慣れるためにもうちょい練習していこう。では画面を止めて問題を解いてみてください。周期表手元に置いて怒っか。制限時間は2分でいきましょう。ではどうぞ。まず容姿が5個ってことは電子番号は子だねば。で周期表から原子番号5の元素を探そう。ホウ素 b でね。ああ。でホウ素 b 電子孫子なのでまず口をかける。で質量数は5+4で級って事ね。なので構成表示は廃校なります。相次ぎエクササイズに。これはまずカルシウム源しってことだから周期表水とカルシウム市営の原子番号は20万ね。つまりこの原資が持っている用紙の数は20個って怒る。配送するとまずはこうかける。で失業数は中性子と用紙の合計ですから今度は40種なので構成比が。ってこうなります。よしできましたか。

さて次に原種の出場について考えてみよう。でいきなりなんだけど計算問題。質量数が12の炭素原子の質量を計算してみてほしい。でね、ヒントとして電子陽子中性子の1個当たりの質量を書いておくねっ。はいまずは個の炭素原子を構成している電子陽子中性子の個数を確認しとこ。炭素原子の原子番号は回収機を見て6だね。で質量数が12ってことは構成表示するとこんな感じになるね。なので容姿は全部で原子番号だから6個。で中性子は失業数から養子の数引けばいいよね12-6で6。電子の火山だけど原資は電気的に中性の状態だから電子の個数と用紙の個数は等しく6個と。で。あーこれいいわディレクション app はプログラム p n はニュートン l ねそれぞれ電子陽子中性子です。さあじゃあね、この炭素の質量を計算してみよう。全部の粒子の重さを合計すればいいだけだよね。はい画面を止めて自分でて計算してみてください。ok。計算式はこうだよね。はいさてこれねまともに計算したくはないんだよ。ちょっと思い出してほしい。電子の重さって容姿とか中性子の重さの約18001/40。体重60kg の人に対する消しゴムの重さほどしかなかったね。だから原子の重さを計算しなさいと言ったと2校の電子の猛者考える必要ありますかってこと。例えばね、体重60kg の人が5人いてそこにさらに消しゴム1個の巣た重さってどれぐらい行って聞かれたらこれもう大体300kg でしょ。消しゴムの重さって考える必要ありますかって話になるよね。この問題も同じ。原子の重さというのはそれはもうほぼほぼ原子核の重さってことだから電子のも寒仕。なのでこんな風に計算ススメよ。つまり栄養士も中性子も約1.6なナカティル中の-24条グラムの重さがあってそれらが合計で12個質量数が12ってのはそういうことでね。12個あるわけだからかける10。そうすると早く2.0かという中の-24条グラムってことになります。はい大事なことはねところへ電子の質量というのは原子核に比べればめちゃめちゃ軽いので原子の質量を考える計算ではその重さを無視しても平気だよってことをこれを抑えて少し計算練習をしてってみましょう。さあじゃあこのにもたまには電卓つかずにて計算で行ってみるか。制限時間は3分取りましょう。周期表はちゃんと空けといてね。では画面を止めてやってくださいどうぞ。はいじゃあ行くよ。質量数が16ってことはん原子核中に容姿と中性子が合わせて16個あるってことだよね。で電子の重さは軽いから虫むした。はいそうすると1個あたり1.67かける中の-24条グラムの粒子16個分の必要だから掛け算ですよね。で答えは約27勝てる中の-24条グラムってことになります。9年数字の死者5人乗り方なんだかよくわかんないよっていう人も多いと思うんだけど、今回の動画のテーマとはちょっとかけ離れちゃうからまた別の動画でこの計算の方法は説明するつもりです。この掛け算の式かける16てこの式と26.72ています氏があっていれば今は ok としてください。さあじゃあ次れ1個当たりの質量が1個あたり出場って書いてあるんだけど、これはほぼ原子核の質量ってことだよね。それが58.066かという中の-24条 g ですよってことはまあイメージとしてはこんな感じ。いい。者用紙も中性子も1個あたり約1.6なのかという中の-24条グラムの質量を持ってるわけでね。だからこの中に容姿と質量が合計断固入ってるんですか質量数は幾らですかって言われたらそれって何ざんう割り算でいいよねっ。58て0668中の-24条破ることの1.67勝てる中の-24条。これを計算すると34.77だいたい35ってこと。これが質量数なるね。遺失様子っていうのは陽子中性子の個数の合計なんだから必ず自然数でを例えばこの問題と34.77をそのまま失業するって言ったらダメ。で構成表示のためには卒業数のほかに原子番号がわからないといけない。で問題で中性子の数が18って与えられているわけだから原子番号はう質量数から中性子の数引けばいいよね。35-18電話17。周期表1原子番号が17度元素って映像だよねなどで構成表示はこうなります。ok。ゲージの質量の計算しっかり理解できたからっ。

次に同意たいという超重要キーワードについて解説するよ。抑えてほしいポイントは2つ。まずはポイント1。容姿の個数は等しいが中性子の個数だけが異なる減資っていうのが存在する。こういう原始のことを同位体英語ではアイスと映っています。行ってみて同位体。例えば酸素原子。自然界である酸素原子ではね、今書いたようにこんないろいろバリエーションが存在するの。これって何が違うかというと質量数でね。それぞれ陽子中性子電子の個数を書き出してみよう。で原子番号はどれも8だから養子の数は全部同じで8です。そうすると電子の数催しの数と同じだから8と。じゃあ中選手の数はって言うとった。分かった。同位体っていうのは容姿の数電子の数は等しいんだけど中性子の数だけが異なる原子同士っていうことね。これらの原資は互いに同位体であるっていう言い方をしたりする。このねぇ3種類の酸素現象を眺めながら言ってみこれらは違い同位体である。これらは互いに同位体である。ok。で重要なことはこれはこれしつこいようだけど容姿の数がその原資の化学的な性質を決めてるんだったね。つまり容姿の風が発行であるこれらのゲージたちはみんな同じように酸素としての性質を示すってこと。酸素としての性質で何かって言ったら例えば水槽にことくっついて水分子になるとか酸素原子が2つくっついて酸素分子になるとか炭素とくっついて一酸化たちは二酸化炭素になるっていう原子同士の結合の仕方や化学反応の起こり方のこと。こういうものをま化学的な性質って言うよ。じゃあ同位体ってどんなところが違うんですかって言ったらまずはすごくシンプルに思うさ。失業が違うね。つまり中性子が多ければ多いほど重くなるわけで例えばいう点とか降っ てるとか物質が反応するスピードとかあと二説明するけど核分裂の起こりやすさとかこういった物理的な性質日第が出てくることがある。例えばね質量数が16の酸素も失業する17の酸素もこうやって同じように水星 h 2 を作ることができる。だけどねこうやって図りのしたら2失業数17の酸素でできた日詰しの方が中性子昆布重たくなるよね。高校生の教科書ではすごく簡単に化学的な性質は似ているが物議的な性質に違いが生じるっていうような説明が書かれているんだけどまあ今はざっくりこれぐらいの理解で良しとしておきましょう。あじゃあちょっと趣向を変えた練習問題。これって数学じゃんって思うかもしれない。そう。で数学中華算数です。時間は2分でやってみましょう。画面を止めてどうぞ。いいこれはこんな風にシンプルに数を上げていけばいいよね。あ注意してほしいのははい今ここに挙げた3種類をカウントしちゃいけないよってこと。例えば猫の左右が十六十七の酸素分子はこの中76の分子をくるっと回転した180度ぐるっと回転しただけで全く同じ冊分子だよね。おっ他の2つも同じように例えばこいつは中68のこの酸素星を送ると回転したものです。こういうこいつは中78を回転した問題でなので答えは6通りってことになります。できたって。はいじゃあ次の練習。今の問題間違えた人はリベンジマッチでを。今度は3種類の酸素原種と3種類の水素原子で作れる水分子のバリエーションを考える問題。制限時間はちょっとタイトだけど3分でやってみましょう。ではどうぞ。今度は酸素原子のチョイスの仕方水素原子のチョイスの仕方ををそれぞれ考えていくと いうね。水分子の中の酸素原子は奴隷にしようかなって言ったらあっ3通りしかないよねあっさあじゃあ水素原子はって言ったらあっこれはさっきの問題で酸素を数えて行ったときと同じだね。風を上げていけば6通りってことになるってじゃあ水分子の作り方全部で何頭でありますかって言ったらこれは掛け算になるんだっ たよねえっ。で答えは18頭売りだ。ちなみにで今福島原発で処理に困っている汚染水についてなんだけどトリチウムとかトリチウム水って聞いたことない。実は猫のトリチウムっていうのは別名三重水素とも呼ばれててこの質量数が山王水素の同位体のこと。こいつねこいつ。でだからここに書いたものでいえばこいつらーこいつらがトリチウムトリチウム水ってことになる。なぜこのトリチウム水がもう二泉水として問題になっているかと言うとこれらが放射性物質だからなんだね。さあじゃあ最後にこの放射性物質とか放射線っていうものについて簡単に触れて今回の動画を終わりにしましょう。でポイントのに入っ同位体の中には容姿と中性子の個数のバランスが悪くてすごく不安定な原子核になって いるものがこんなイメージ。こういう原子核はバリーン問われて安定な原子核に変化したがるよねえっ。bで高の減少を崩壊とか改変って言う。不安定でで崩壊しやすい原子核を持った遠いたいっていうのはあり放射性同位体と呼ばれている。さあご唱和ください放射性同位体。放射性同位体で少し放射性同位体の例を挙げておこう。不 nな同位体であるま放射性同位体に対して倒壊しにくい安定な同位体のことを安定同位体っていうのはねっ例えば水素これは失業数 i のものとかにのものはこれ安定同位体なんだけどさっきのページで説明したように失業スーさんの水素これは三重水素とかとリチュア女って呼ばれる放射性同位体になっている。酸素も自然界で見られるような16中78の質量数を持っている歌いは安定同位体ななんだけど崩壊の過程で発生するま実験室で発生してくるような質量数が14 15後19の酸素原子っていうのは不安定で放射性同位体になるんだね。酸素見ると横あるんだけどこんな風に養子の一真さん沿っての容姿はこれ電子番号山草鉢だから養子の数薄幸なんだけれどもこの8個の陽子に対して中性子の数が少なすぎるやつね14質量数が14のものとか15のものっていうのはちょっと中性子の数が少ない理由。あとは19のやつこれは中性子の数がちょっと多すぎるわけだねこうなってくると不 n安定になっちゃう原子核が不安定になって放射性同位体になっちゃうんだなっていうのがなんとなくわかるよね。容姿の活動中性子の数のバランスで安定なのか不安定なのかが決まってくるよというイメージ。でね崩壊の時に言うなればこういったね破片のようなものが生じてくることがあってこの破片タツノコと飛び出して来たこの破片等の事を指して放射線っていうので。さあ生じてくる破片つまり放射線にはどんな種類のものがあるかというとまずここに書いたのは質量数が4は中性子とよし合わせて4個のヘリウムの原子核。ヘリウムって原子番号2番なんだねだから電子殻を表示すると構成表示するとこんな感じ。でこの飛び出してきたあのエネルギーの高いヘリウムの原子核をアルファ線と言います。あとは電子が飛び出してくるばいいこれはベータ線と呼ばれるん。他にもうこんな風にものすごいエネルギーの高い電磁波が生じることがあってこの電磁波のことをガンマ線って呼びます。ok。山でちょっと具体的な放射性同位体の崩壊の例を見てみましょう。崩壊の過程であるファー船が発生するような崩壊をアルファ崩壊ってよく。例えばアルファ崩壊を起こす代表的な同位体は失業数が238の裏ね。聞いてほどあるウランてウランという元素はウラン鉱石って呼ばれる鉱石のなかに含まれている馬天然に存在する元素なんだけどその中の99%はこの質量数238の裏ね。実は裏には他にも質量数が235のウランが美容に存在しててこれはね原子力発電所の核燃料と核兵器に使用されるものです。で周期を出して受け恨んどこにあるか探してみてくれる。ウランは周期表の欄からはみ出した部分アクチノイドってグループの中に入ってるね。じゃあこれがある二崩壊するとどうなるか。まずある風船の正体っていうのは失業数が4のヘリウムの原子核でね。じゃう欄からポロッとヘリウム原子核がかけた残り物は一体どんな原子核だろうかと。さあこのクエスチョンマークどうやって考えていけばいいかな。まず原子番号つまり用紙の数から考えていこう。もともと裏の中には92この容姿が含まれつだったんだね。でそのうち2個がポロッとかけちゃった。じゃあ残りの用紙の数は92-2で90個の陽子が今中には残されているはずだね。さらに質量数はどうなるかって言うと。もともとは陽子中性子が合わせて238個あったんだけど。合計8この業種中精子が欠けちゃったってことだからこちらはうーんん残りは238-4で230音符がね。じゃあこの原子核を持つ元素って言ったらなんだろう。それは原子番号が90の元素って何だろうって確認すればいいね。さあ周期表を見てみよう。原子番号90はウランの2つ隣を見ればいいわけでね。はい th と書いてトリウムだよね。つまりウラン238がアルファ崩壊した時に生じる各種は失業数234のトリウム。トリウム234ってことになります。じゃあいつも練習してすっ。質量数210のポロニウムがアルファ崩壊するときに生じる各種を構成表示せようって いう問題。各種って今行ってるけど各種ってのは原子核のことだって思ってくれていいかね。はい制限時間1分で周期表を見ながらやってみましょうどうぞ。ポロニームは原子番号が84マンダレー。だからアルファ線を出すと電子番号がミイラ系小さい原子核が残る。つまりゲース番号は84低いで820で失業数の高圧というと210-4で160件す番号が82の幻想周期表から探そうかえっ鉛 pb でね。ポロニウムの2つ隣を見ればいいわけでしたかな。今度はベータ崩壊。ベータ崩壊の代表的なものはだ中性子がこんな風に養子に変化するって反応なんだ。これね謎が謎呼ぶでしょだって今日の授業の最初で中性子とか容姿っていうのは原子を構成する基本的なパーツだっていってね。中性紙画用紙に変わっちゃうのはレゴブロックに例えたら青いレゴブロックがいきなり赤いで5ブロックに変わっちゃうようなもんじゃない。なんとなく気づいた人もいるかもしれないで実は中性子とか容姿っていうのはもっと細かい粒子に分解できるのでこのもっともっと細かい粒子たちのことを素粒子っていうのね。津波に電子っていうのはもうこれ以上分解することはできない素粒子の一種なの。だから安心して電車もうあの今のところこれ以上を分解さあされたりはしないからね。ベータ崩壊では中選手がこういうふうに養子に変化する過程で付いた2種類の素粒子が破片として飛び出してくる。その内の1つが電子でこれがベータ線として観測される音でさらにニュートリノって呼ばれる素粒子聞いたことあるかな。これが同時に飛び出してくるのね。で例えばベータ崩壊の例を紹介するとねこれ質量数42のアルゴンが同じ質量数42のカリウムに変化する反応。わかるこれ。原子核の内部で今言ったように抽選し1個画用紙1個に置き換わっている。だから原子番号つまり洋指数は1個だけ大きくなってるね。一つだけ大きくなる。だけどこの時にね質量数は変化しないよねだって中性子が1個減る代わりに容姿が1個増えるわけだからその個数の合計って変わらないでしょ。でこの時に破片としてまずは礼4そして後いうニュートリノが飛び出してくる。このうち飛び出して来たこの米電子をベータ線って言うんですよね。そういう子についての詳しい内容というのは面白いんだ けど物理のないようになっちゃうからここでは割愛します。さあ大事なことを書いておくよ。パティ今見てきた原子核の崩壊っていう現象は実は物理学の方で扱う減少でこの先勉強していく科学の学習では全然出てきません。科学っていうのはあくまでも原子が主役素粒子じゃないよね原子が主役でつまり化学変化では原子の生成とか消滅っていうのは起こらないよ。どんな屁化学変化が起きて も原子とか原子核というのは不変のものですよっていうドルトン的な世界観で説明できちゃうようなものは使っていくのねえっ。だからこの原子核の崩壊の話の部分っていうのは少し科学の領域をはみ出しちゃってるんだってことはわかってみてください。ok。じゃあ今日の授業はここまでにしましょう。しっかり復習しておこうね。おつかれさまでした。