カリウム K は私たち人間に非常に身近な放射線放出核種である。 基本的にカリウムは39,40,41,42の質量数で同位体を構成しており、その中でも特に( a )と( b )の質量数のカリウムは安定同位体とされている。 ( c )は放射線取扱主任者試験で毎年出題される核種で、半減期( d )で( e )壊変と( f )壊変を起こす。 ( e )壊変を起こした( c )は( g )に。 ( f )壊変を起こした( c )は( h )になる。 また、この時放出される( e )線のエネルギーは( i )eV ( f )壊変により放出されるγ線のエネルギーは( j )eVである。

カリウムの同位体のうち、( a )は放射線取扱主任者試験で毎年出題される核種で、半減期( b )で( c )壊変と( d )壊変を起こす。 ( a )は壊変系列を構成( e )、( f )放射性核種であり その同位体存在比は約( g )%である。 ( a )は乾燥昆布などに多く含まれており、体内に140gの( a )が存在する時、そこから放出される放射線は( h )Bqである。

☆ウラン☆ ウランは核反応などに頻繁に用いられ、毎年放射線取扱主任者試験に出題される重要核種である。 ウランには質量数が( a )の3種類の同位体が存在しており、その中でも放射線取扱主任者試験に頻出するのは質量数が小さい方から( b )、( c )の2種類である。

ウランの同位体として235 Uは( a )系列の壊変系列を構成する( b )放射性同位体である。 この( a )系列は( c )から始まり( d )で終了する壊変系列である。 ウランの中で235 Uの同位体存在比は約( e )%であり、その半減期は( f )である。 235 Uは熱中性子との作用により( g )する為、中性子の検出によく用いられる。 この作用は式にすると以下の様になる。 235 U ( n,f )❓ ここで❓には質量数が( h:2種類 )付近の元素が生成され易くなっている。

ウランの同位体として 238 Uは( a )系列の壊変系列を構成する( b )放射性同位体である。 同位体存在比は約( c )%、半減期は( d )である。 ( a )系列は( e )から始まり( f )で終わる系列である。 235 Uとの違いについて、235 Uは熱中性子との作用により核分裂し( g )eVのエネルギーを放出するが、238 Uは熱中性子とは作用せず( h )と作用し核分裂を起こす事が知られている。

ウラン235とウラン238との違いについて。 天然に存在するウランの中にはウラン238が( a )%、ウラン235が( b )%、その他の微量な物質が含まれている。 原子炉では、この様な天然のウランが用いられる場合と、235 Uの濃度を高めた濃縮ウラン燃料を用いる場合がある。 軽水型の原子炉では、235 Uの濃度を3〜5%まだ高めた濃縮ウラン燃料を使用する事がおおく、235Uの濃度が( c )%を超えると高濃度ウラン燃料とされる。

ストロンチウム 90Srは、半減期( a )で( b )壊変し、( c )eVの( d )線を放出する。 さらにストロンチウムはその壊変により娘核種の( e )を生成する。 ( e )は半減期( f )で( g )壊変し、( h )eVの( i )線を放出する。 これら２つの半減期により、この２つの核種は( j )平衡である。

90 Srと90Yは( a )平衡の関係を持つ。 さらに90 Yは、( b )eVの( c )線を放出し( b )壊変しながら、安定同位体である( d )になる。 ここで、( a )平衡は、親核種の半減期が娘核種の半減期の( e )倍以上長い時成立する平衡であり、一定時間経過後、平衡が成立した後は親核種と娘核種の( f )と( g )が等しくなる。また、原子数は( h )に比例する。

90 Sr- 90 Yの永続平衡から、90 Yを分離する方法は、放射線取扱主任者試験でよく問われる問題の一つである。 無担体の90 Srのみを含む溶液を用意すると、壊変によりこの溶液の中には( a )が含まれてくる。 この( a )は、( b )させる事により分離が可能となる。 ( a )は溶液中では、( c )のイオンで存在しており、このイオンは、溶液を( d )性にする事で( e )の様な化学形として沈殿を形成する。これはFe 3＋の様な他のイオンにも見られる反応である。 手順としては以下の様になる。 ① まず、90Srと90Yを含む溶液に、非放射性のSrとYを担体として加える。 ② 次にこの溶液を、水酸化鉄(Ⅲ)の様な( d )性の液体を加えて( d )性にすると、90Yは担体のYと共に水酸化物の沈殿を形成する。 ここで注意すべきポイントとして、担体のSrを入れない場合、90Srは( f )になる事が多く、その際90 Srが90 Yの水酸化物沈殿に混ざる事がある。 この現象を( g )と呼ぶ。( g )を防ぐ為に溶液に加えた非放射性のSrのことを特に( h )と呼ぶ。

ミルキングとは、平衡関係にある親核種と娘核種の混合溶液から娘核種を化学的に分離させる手法を指します。 特にミルキングは( a )で使われる様な強力な放射性物質を得る際によく使われます。 最も有名かつ、放射線取扱主任者試験で頻出なものはMo-Tc99mの( b )平衡です。 99m Tcは半減期( c )で( d )を起こし( e )eVの( f )線を放出します。この時の( f )線は( g: SPECT/PET )に使用されています。 しかし、半減期が( c )と非常に短く1日経過するだけで1/16に減ってしまう為、親核種であるMoからミルキングして99m Tcを補集しています。