放射能と放射線の種類 
目次
● ガンマ線
   ベータ線
   アルファ線
   中性子線
● 放射性物質の種類と特徴
   セシウム
   ヨウ素131
   ストロンチウム90

   プルトニウム239
   キセノン同位体
● 自然界の放射能
   ラジウム226、228
   トリウム232
   ラドン222、220
   カリウム40
   トリチウム
   炭素14
   ポロニウム210

● 自然の放射性物質の危険性
● 崩壊系列表
● アクチノイド・アルファ崩壊系列

   
トリウム系列 4n 系列
   
ウラン系列 4n+2 系列
   
アクチニウム系列 4n+3 系列
   
ネプツニウム系列 4n+1 系列
● ベータ崩壊系列
● 系列を構成しない天然放射性同位元素
● 天然放射性核のアルファ崩壊系列

● 超ウラン元素

ガンマ線
ガンマ線(γ線)放射線の一種で波長が10pmよりも短い電磁波の一種で、電磁放射線と呼びます。
電磁波?よく聞く言葉ですが、電波や光の一種で極度に波長が短いのが特徴です。
この電磁放射線は質量を持たないため、被ばくでは外部被ばくと称される放射線となります。
つまり質量を持たないために、人間の体などは簡単に通過してしまいます。
体を通過しなかったガンマ線は、細胞と反応しガンマ線エネルギーによって細胞が破壊される場合があり、これを被ばくと呼んでいます。
基本的なガンマ線致死線量は6シーベルト前後と言われています。
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  図はWikipediaより引用.
ベータ線
原子核中の中性子が崩壊する際に高速で放出される電子、陽電子のことをベータ粒子と言い、ベータ-崩壊で発生するベータ粒子は負の電荷を持った電子で、ベータ+崩壊で発生するベータ粒子は正の電荷を持った陽電子でです。
なお、熱電子、光電効果により放出された電子など、中性子のβ崩壊以外の原因で放出された電子はベータ粒子とは呼ばれません。
また、加速器によって加速された高速な電子は電子線と呼ばれています。
粒子としての性質は、電子または陽電子と全く同じフェルミ粒子であり、スピンや質量についてもそれに従います。
ベータ+崩壊で発生した陽電子と遮蔽物の電子が対消滅した際には消滅放射線と呼ばれる0.511MeVの光子が2個発生します。
β崩壊後、高速で放出されるベータ粒子の流れをベータ線と言い、放出されてエネルギーを失うまでの移動し、β崩壊時に受け取ったエネルギーを使い切るまで放出されるます。
同じベータ粒子であっても、常に同じエネルギーを受け取るとは限らず、広いエネルギーの幅を持っています。
そのためベータ粒子の飛程を表すときは、放出される最大のエネルギーを持つベータ粒子の飛程とします。
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アルファ線
アルファ粒子は不安定核のアルファ崩壊にともなって放出されます。
+2の電荷を帯びており、電場や磁場で屈曲される特性があります。

電離作用が強いので透過力は非常に小さく、紙や数cmの空気層で止められてしまいます。
しかし、電離作用が強烈に強いため、アルファ線を出す物質を体内に取り込んだ場合、内部被曝は深刻なものとなります。

アルファ粒子は、高い運動エネルギーを持つヘリウム4原子核で、陽子2個と中性子2個から成り立つ放射線の一種で強いエネルギーを持ちます。
崩壊によって出来たヘリウム4は非常に安定な物質で、ビッグバン直後に大量に生成された元素でもあります。
人口核種としてはプルトニウム239などが、このアルファ崩壊を起こす放射性物質です。
エネルギーはガンマ線やベータ線エネルギーの20倍の荷重係数を持ちます。
人類が作り出した放射性物質でアルファ崩壊する物質は少なく、プルトニウム239は人口としては最強と言えますが、この地球上に存在する自然界由来の放射性物質の多くは、このアルファ崩壊を複数回だどります。
トリウム、ウラン、アクチニウム、ネプツニウム系列のすべてがアルファ崩壊を十回以上経由します。
崩壊系列表
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中性子線
放射線の透過能力:中性子線は他の放射線に比べ透過力が強く、水やコンクリートなどの厚い壁に含まれる水素原子によってはじめて減速され遮蔽される。
中性子線は核分裂生成物と言うよりも、核分裂を引き起こさせる粒子で一般的核種から直接放出される事は無く、核分裂が発生している指標となる放射線です。
JCO臨界事故はこの中性子線による被ばくで、減速材の無い空中では猛烈な速度を持ち、最大10分程度も飛翔します。
JCO臨界事故では、この中性子によって短時間に16-20シーベルトもの被ばくを受けたと推測されています。
また、高速中性子にさらされた場合は、放射化と言う現象まで発生し、放射性物質でない普通の物質がエネルギーを持ち、ガンマ線を放出する現象まで発生します。
ウラン235などは極わずかに自然核分裂が発生することが知られています。
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※ 誤解してはならない事は、上記のガンマ線、ベータ線、アルファ線、中性子線、その他宇宙線や太陽風を含めて科学的な毒性を持つ粒子ではありません。
放射線は強いエネルギーと速度を持つ事から、生物の塩基鎖を断絶する可能性を持つに過ぎないのです。

放射性物質の種類と特徴


セシウム137(半減期30.1年)、134(半減期は2.0652年)

セシウム は原子番号55の元素で、ラテン語caesiusよりCsを引用しています。
実は、セシウムは112から151までの幅の質量数を持つ39種もの種類があり、唯一の安定同位体は78個の中性子を持つセシウム133のみでしかなく、あとはの38種はすべて放射性同位体になります。
この中でセシウム134、セシウム137は核分裂もしくは核分裂後に中性子を捕獲したりして生成される各種です。
セシウム137は中性子数82陽子55から成り立つめに137Csと呼ばれています。
セシウム137はウラン235の核分裂によって生成され、30.1年の半減期を持ちベータ崩壊により、β, γ線エネルギー1.176MeVを発生してバリウム137の準安定同位体バリウム137mになります。
バリウム137mの半減期は約2.55分で、核異性体転移によって人体に影響を及ぼさない光子エネルギー662 keVを放出して安定体となります。
わずか
1gのセシウム137の放射能の量は3.215TBqで、大量放出と言われる意味が理解していただけると思います。
セシウムの実効線量は、経口で10000 Bqを摂取した時の実効線量は0.13 mSvとされています。

100Bqと言うと、ものすごく大きい数字に見えますが、実は超ミクロの世界なんです。

セシウム134は、質量数が134を表します。半減期は2.0652年で核分裂生成物のうち放射能汚染の原因となる主要三核種のひとつです。
つまり、ヨウ素、セシウム137、セシウム134です。
原子炉でウラン235の核分裂によってセシウム134が生成される事はなく、質量数134の核分裂生成物、134Sb(半減期0.8秒)、134Te(半減期42分)、134mI(半減期3.7分)、134I(半減期52.6分)などが崩壊しキセノン134となることが多く、キセノン134は安定です。
主にセシウム134は、133核種の133Sb(半減期2.5分)、133mTe(半減期55.4分)、133Te(半減期12.4分)などのβ崩壊で生成されたセシウム133tが中性子を捕獲してセシウム134となります。
したがって、セシウム133が中性子捕獲をしない限り、セシウム133とはならず、原子炉から放出されたセシウム133はその後、放射性核種とはなりません。

セシウムはカリウムと似た性質ではありますが、カリウムではありませんし、特性はまったく違います。
特にセシウムの吸着性はカリウムとは違い、体内に長く留まります。(放射能の危険性にて詳しく解説)
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ヨウ素131
放射性ヨウ素とも呼ばれるヨウ素の放射性同位体のうちの一つで、放射性崩壊による約8日間の半減期を持っています。
主に医療や製薬の用途があります。
ヨウ素131は、ベータ崩壊による顕著な作用として、それが突き通る細胞から最高数ミリメートル内の細胞で突然変異および細胞死を引き起こすます。
放射線の結果として癌の原因となる甲状腺の組織を破壊する傾向があります。
そのような理由から逆説的に、高線量の放射線は時に低線量のものよりも危険性が少ない事が知られていて、例として甲状腺腫の治療に中程度の線量のヨウ素131を用いられた小児には甲状腺癌の増大が見られるのに大して、はるかに高線量で治療を受けた小児はそうならなかったのです。
同様にバセドウ病の治療に非常に高線量のヨウ素131を用いる多くの研究では、中程度の線量のヨウ素131の吸収で甲状腺癌のリスクが直線的に増加するにもかかわらず、甲状腺癌の増加は見られない。
したがって、目的の組織を破壊する方法としてますます最大限量で用いられています。
厄介者の放射性物質ですが、病気として甲状腺癌やバセドウ病の治療に多く使われています。
ですが、書きましたように高線量被ばくよりも、低線量被ばくが癌発生率が高くなる傾向が見られます。
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ストロンチウム90
ストロンチウム原子番号38の元素で、放射性同位体の90Srは放射性降下物に含まれ、その半減期は28.90年です。
ウランやプルトニウムの核分裂生成物として数%程度生成し、高レベル放射性廃棄物やいわゆる死の灰中に多量に含まれてしまいます。
ストロンチウム90は中性子過剰であるためベータ崩壊により90Y(イットリウム)を生成し、これは半減期が64時間と不安定でさらにβ崩壊して安定な90Zr(ジルコニウム)となります。ストロンチウム90は初期には90Y(イットリウム)を殆ど含みませんが次第に増加し1ヶ月程度で放射平衡に達し、約3900分の1の90Y(イットリウム)を含むようになります。
ストロンチウムの放出量は、核実験などの場合においてセシウム比率1対0.1〜0.5程が大気放出されます。
原発事故においては、核実験よりも計算上は多く生成されるはずなのですが、実際にはチェルノブイリでの検証でもセシウム比率1対0.0001〜0.005と非常に少ない放出に留まっています。
原子炉周辺3Km以内でも0.05〜0.1の範囲と予想をはるかに下回る事象でした。

※ 以下日本におけるセシウムとストロンチウムの降下比率です。
(この降下量は核実験とチェルノブイリ事故で日本に降下したセシウムとストロンチウムの量で、現地の放出量ではありません。)


2000年以降も土壌調査だけは続けられており、2009年の日本全国に沈着したセシウム137は自然界の放射能ページに記載されています。
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プルトニウム239
プルトニウムは原子番号94の元素である。元素記号は Pu
同位体は非常に多くありますが、生成量は239が一番多く、続いて240となります。
超ウラン元素でプルトニウム239の場合、アルファ崩壊核種で半減期約2万4000年です。
原子炉内において、劣化ウラン238が中性子を捕獲してウラン239となり、それがβ崩壊してネプツニウム239になり、更にそれがβ崩壊してプルトニウム239が出来ます。
原子炉内では他のプルトニウム同位体も多数できますが、ウラン238は天然に存在するのでネプツニウム239とプルトニウム239は極微量ながら天然にも存在する核種です。
プルトニウム同位体238Pu は原子力電池としても宇宙探査機ガリレオやカッシーニの電源となる同位体電池にも用いられた。また、同様の技術が、アポロ月面探査計画における地震実験にも用いられてきました。
プルトニウムの科学毒性は急性毒性による半数致死量は、経口摂取で32 g、吸入摂取で13 mgと言われていますが、それだけの量を入手する事が事実上困難です。
プルトニウム239の年摂取限度(1 mSv/年)は、経口摂取で48 μg (11万 Bq) 、呼吸器への吸入では52 ng (120 Bq) と吸引による被ばくが非常に高い事が理解して頂けると思います。
ですが、プルトニウムは非常に重い元素で、かつ、水に溶けにくく、呼吸器系への被ばくは考えられない核種でもあります。
福島で検出された検出量で最大4Bq程となっていますが、自然界には、0.4〜1Bq程が全世界に存在します。
このプルトニウム239は長崎で使用された原子爆弾の材料でもあり、わずか8Kgのプルトニウムが長崎の原子爆弾でした。
また、16Kgを球状に固めると、自然臨界点に達してしまいます。
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キセノン129、131、133、135(希ガス)などの放射性同位体
キセノン129はヨウ素129がベータ崩壊して生成されます。
キセノン131、133、135はウラン235とプルトニウム239の核分裂から生成されるために、地下核実験の指標として使われて来た核種です
キセノン135は原子炉にとって特に重要な存在で、核反応を低下させる中性子を吸収する能力が大きい放射性同位体です。
つまり、核分裂によって生成されて、核分裂を収束させる相反した組成を持ちます。
このキセノンの中性子吸収効果は原子炉を不安定にする一大要因でキセノンオーバーライトと言う原子炉毒とも言われる存在です。
ほとんどの放射性同位体はマイクロ秒から数日の半減期と言う非常に短い半減期がほとんどで、その後9種類の安定同位体になります。

ヨウ素と同様に比較的放射性物質の中では軽い核種に位置し、原子炉事故では比較的多く生成されます。
ヨウ素などと違う点はガス化するため、放出されても比較的高い高度を浮遊するために地上には、ほとんど影響を及ぼさない事が知られていて、地下核実験の観測においても飛行機からの採取が行われます。

ウランとプルトニウムから生成されるために、ウラン235の自己核分裂やプルトニウム240の自己核分裂によって放出した中性子によってプルトニウム239が中性子捕獲し分裂し、生成される事が知られています。
また、ウラン235は自然界に多く存在し、自己核分裂を起こす確立が高い為に自然界にも定量的に存在いたします。                                                                                     目次に戻る
自然界の放射性物質

自然界の放射能で特に危険な放射性物質を紹介します。

ラジウム226、228
融点は700 ℃、沸点は1140 ℃。
常温、常圧での安定な結晶構造で、反応性は強く、水と激しく反応し、酸に簡単に解けます。
空気中で簡単に酸化され、暗所で青白く光るため、蛍光塗料として使用されていました。
化学的性質などはバリウムに似ていて、炎色反応は洋紅色。
228系は後記しますが、ラジウム226はウラン238からトリウム234へ、そしてラジウム226にアルファ崩壊し、さらにアルファ崩壊してラドン222になになりますが、その後の崩壊で低いガンマ線も放射します。
ラジウム228はトリウム232を起源として、ラジウム228が生成され、崩壊後にアクチニウム、さらにトリウム228に崩壊後ラドン220へ崩壊します。

ラジウムの持つ放射能を元にキュリー(記号 Ci)という単位が定義され、かつては放射能の単位として用いられていました。
現在、放射能の単位はベクレル(記号 Bq)を使用することになっており、1 キュリーは3.7 × 1010 Bqに相当すます。

なお、ラジウム224、226、228は WHO の下部機関 IARC より発癌性があると (Type1) 勧告されています。
アクチノイド・アルファ崩壊系列のほとんどはアルファ崩壊をたどり、何回も壊変する自然界の放射線量に影響する放射性物質です。
アルファ線は前記した様に外部被ばくの要因にはなりませんが、内部被ばくの最も最悪な被ばくをもたらします。
また、ラドン希ガスを経由する壊変があるために注意が必要な自然界の放射性物質です。
また、ラジウム224系も、トリウムから同様の壊変をたどります。
世田谷で見つかったラジウム226は、上記の壊変式をたどり、ラドンを発生していた可能性を持ちます。
ガンマ線の放出量は少なくても、アルファ崩壊後のラドン希ガスは確認されていません?
回収に防護マスクや酸素マスクを使用しない処理は、はたしてラジウムだったのかなと少し疑問を投げかけます。

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トリウム232
自然界に大量に存在し、代表的な天然の放射性物質で、半減期141億年と太陽系が作られた、はるか以前の宇宙創世記から存在する。
地殻に多く含まれ、玄武岩、花こう岩および石灰岩1kgに含まれるトリウムの重量は、それぞれ1.6、23および1.7mgである(玄武岩1kg中の放射能強度は6.5ベクレルに相当する)。
土壌1kgに含まれるトリウムの重量は1〜35mgの範囲にある。
海水中の濃度は非常に低く、1リットルに0.000001mg程度しか含まれていない。

若干のガンマ線を放出しますが、アルファ崩壊核種では、10,000ベクレルの
実効線量は120ミリシーベルトにも達する
これらは地殻中に存在し、水に溶けないことから、比較的人体に影響を及ぼさない放射性物質です。
崩壊方式は、アルファ線を放出してラジウム228(5.75年)となり、小さな比率でガンマ線が放出されます。
ラジウム228はさらに崩壊してトリウム228(1.91年)となり、トリウム228の崩壊によって、鉛-212(10.6時間)、ビスマス212(1.01時間)などの短寿命放射能が生じ、最後は鉛208になります。
トリウム232の崩壊生成物にラジウム-228より長寿命のものはない。
トリウムがあれば、すべての崩壊生成物が存在すると断言できるほどに、壊変する自然界の環境放射線に影響する核種です。
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ラドン222、220(希ガス)
最も半減期の長いラドン222はウラン238を始まりとするウラン系列に属していて、ウラン238から、ウラン234へ、トリウム230T、ラジウム226、ラドン222へと壊変します。
ラドン220はトリウム232を起源とし、ラジウム228、アクチニウム、トリウム228を経過してラドン220へと壊変します。
ラドン壊変生成物は数十分の半減期で高エネルギーのα線3本及びβ線2本の放射線を出しビスマス、鉛に至ります。
数十分の間に3回のアルファ線(加重係数はベータ線の20倍)を出すのです。
崩壊生成物はどちらもポロニウムを生成するために肺がんリスクが高くなります。

ガンマ線は核種によってエネルギー量が違います、ベータ線も崩壊時に放出するエネルギーによって個体差があります、ですがアルファ線は中性子2個と陽子2個からなる粒子線です。
セシウムのベータ粒子エネルギーの60倍のエネルギー相当量になります。
このラドンの危険性は、喫煙に次ぐ肺癌のリスク要因とされていて、住居内におけるラドン濃度と肺癌リスクの関係について多数の研究が行われていますが、屋内ラドンによるリスクは線量に依存していて、時間加重平均暴露値として150Bq/m3あたり24%の肺癌リスクが増加するといわれています。
WHOによれば100Bq/m3を超える地域には居住しないほうが良いともいわれています。

日本でラドン温泉とは、ラドン222の濃度が74 Bq/L以上のものを指し、ラジウムが100 ng/L以上含まれるもののみがラドン温泉、ラジウム温泉と表示できますが、被ばくと温泉?
入っても、酸素マスクを付けて入りたい気分です。
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カリウム40
おなじみのカリウム40です、地殻の温度がいまだに下がらないのはこのカリウム40の崩壊熱とも言われる程、大量に、正に膨大な量が存在します。
崩壊エネルギーはセシウムの1/2でしかありませんが、その量は膨大です。
カリウムの同位体ですから、正にカリウムと同じ働きをして体内に蓄積されています。
その量は大人で6000ベクレルと言われるほど体内に入っています。
半減期は13億年弱ですから、6000ベクレルが体内で1秒間に爆発している事になります。
6000BqX60秒X60分X24時間X365日X13億年が体の中に存在し続けます。
245,980,800,000,000,000,000 の放射能が体の中にあります。
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トリチウム(三重水素)
三重水素は弱いベータ線を放射しながらベータ崩壊を起こしヘリウム3 へと変わり半減期 は 約12.33年。、
2個の三重水素の原子核が核融合して、ヘリウムの原子核になる、常温核融合を起こす物質です。
水爆、熱核爆弾の原料です。

宇宙線の中性子または陽子が大気中の窒素または酸素と核反応し、地表面積あたり毎秒0.2個/cm2・sec 程度の割合で三重水素が生成しています。
大気循環しているトリチウム水濃度はおおまかに古今東西で動植物も含め一定値と考え、水中濃度の低下量から大気循環からはずれた期間を知る地下水の年代測定が可能で、土木、農業方面での地下水流動の実証的な調査に役立てられている。
雨の日の放射線量が高くなるのは、この大気中のトリチウムが雨と一緒に地表に落ちるためで、福島由来の放射能が雨に混じる訳ではありません。
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炭素14
炭素の放射性同位体。炭素の内の0.00000000012%を占め、
有機物中に存在する炭素14は放射性炭素年代測定に使われます。
半減期は5,730年でベータ崩壊をして窒素14になります。

炭素14は対流圏上部から成層圏で、窒素原子に熱中性子が吸収されることによって生成している。
宇宙線が大気に入射するとさまざまな反応が起こり、その中には中性子を生成するものもあります。
生成した中性子と窒素原子から炭素14が生成されます。
年代測定が可能で、自然の生物圏内では炭素14の存在比率が一定であり、動植物の内部における炭素14の存在比率は、死ぬまで変わらないが、死後は新しい炭素が補給されなくなるため、存在比率が下がり始め、この性質と炭素14の半減期が5700年であることから年代測定が可能とります。
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ポロニウム210
ラジウムの崩壊生成物、喫煙による被曝は主にタバコの葉に付着したポロニウム(Po210)の吸引によるもので、ポロニウムはリン鉱石からつくられた肥料に由来し、土壌中のウランが起源とされます。

1966年のアメリカにおけるアメリカ合衆国農務省(USDA)とアメリカ原子力委員会による実験では市販のリン酸系肥料と化学的に純粋なリン酸カルシウムとでのタバコの栽培の比較では、市販の肥料には13倍のラジウム226が含まれ、栽培されたタバコの葉には7倍近いポロニウムが蓄積されていた。
1974年の追試ではウランの濃度の高いリン酸系肥料の使用により、ラドン222が大気中に拡散し、崩壊した鉛210が葉の毛状突起等に付着し崩壊してポロニウム210となると分析された。ポロニウムは喫煙に起因する肺癌の少なくとも2%を占めていると予想されている。

被曝線量に関してはUNSCEARの報告の10μSv/年とはかけ離れた様々な報告があるが、放射線医学総合研究所の研究グループはタバコによる喫煙者の年間実効線量をおよそ200μSv/年と評価した。
アメリカ陸軍工兵隊では除染作業の関連資料の中で一日二箱の喫煙で80 mSv/年の被曝があるとしている。
このように喫煙による被曝は数十mSvにのぼるというような報告もあります。

この崩壊式はウラン→ラジウム→ラドン→ポロニウムとなり、その後の崩壊でも大きなアルファ崩壊、ベータ崩壊を経由します。
この喫煙問題は、ここで肺がんリスクを語る事はしませんが、喫煙と被ばくの関係を知って頂きたいと思います。
また、喫煙とは関係なく、ラジウムが存在する所にはポロニウムが存在し肺癌のリスクを高めます。
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自然界の放射性物質の危険性
自然界の放射性物質など体に影響は出ないなどと思わないで下さい、宇宙の創世記はすべての物質が陽子過剰核や中性子過剰核で満ちていたと考えられています。
宇宙の成り立ちの中で、水素やヘリウムが最初に出来上がった事は一般的な定説で、物質のアルファ崩壊は簡単にヘリウムを作り出してしまうのです。
創世から長い宇宙の時間経過と共に短命の放射性物質は崩壊を繰り返して安定体となっただけで、長半減期の放射性物質は今でも崩壊を続けています。
人口放射能だけを危険視する傾向から脱皮しないと、逆に自然界からの逆襲を受ける可能性すらあります。
ウランそのものが自然界の放射性物質だった物を人間は人口放射性物質に変えてしまいました。
トリウムは次世代原子炉としてトリウム溶融塩炉燃料として、濃縮されようとしています。
ウラン原子炉から比べて、プルトニウム生成がほとんど無いのは確かですが、使用済み燃料に含まれるタリウムの同位体が強烈なガンマ線を放ちます。
そのため遠隔操作によるタリウム分離といった高度な技術による再処理が必要であり、これには巨額の設備投資を必要とします。
また、放射性ヨウ素、放射性セシウム等の核のゴミは出るため使用済み燃料や高レベル放射性廃棄物の処理は必要となります。
他、ラドンの発生やトリウム濃縮事故の発生を考えると…

人は有利な所だけ着目し、不利な部分を隠そうとします。
ウランも実は自然界から貰ったエネルギーであった事を自覚しなければならないはずです。
人が自然界を操ろうなどと考えると自然は牙を剥きます。
資料とリンクに
鬼首地熱発電所爆発の資料を添付いたしました、実際に日本で起こった事実です。

人間は自然界から少しだけ恵みをもらうと言う考えが出来ないのでしょうか?
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崩壊系列表をまとめました。
(※ 必ずこの崩壊をたどる訳ではありません)

この崩壊系列の中には宇宙線によって生成される核種や原子力によって核分裂した放射性核種の崩壊プロセスは含まれていませんので、今回の原発事故による放射性物質の参考とはなりませんが、世田谷や板橋区の様な天然放射性物質が、どんな崩壊をして人体にどの様な影響を及ぼすのかの参考になります。
赤色は各系列の親種となりますが、系列と親種を決めた時はまだ上位種が発見されていなかったために親種が下位に位置する結果となっています。
(唯一、アクチニウム系列が通過点となるアクチニウムの名称が使われています)

合成は人工的に質量の重い元素同士をぶつけて新しい元素を作り出した物質も含まれています。

超ウラン系として、原子番号93以降の元素は、基本的に全て人工的に作り出されたものですが、プルトニウム239などは十数億年前に天然原子炉で生成されていて、昔は自然界に存在していましたが半減期が短いために現在では自然界のプルトニウムは検出されません。
また、超ウラン元素は全て放射性で半減期は地球の年齢よりかなり短いことから、これらの元素が地球誕生の頃に存在していたとしても、はるか以前に消滅してしまっている元素です。
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アクチノイド・アルファ崩壊系列

トリウム系列 4n 系列
  核種   崩壊モード 半減期 DE/MeV 娘核種  
-7 カリホルニウム252 252Cf α 2.645 年 6.118 248Cm  
-6 キュリウム248 248Cm α 3.4 × 105 年 6.260 244Pu  
-5 プルトニウム244 244Pu α 80 × 106 年 4.666 240U  
      SF 0.12%    
-4 ウラン240 240U β- 14.1 時間 0.4 240Np  
-3 ネプツニウム240 240Np β- 65 分 0.9 240Pu  
-2 プルトニウム240 240Pu α 6564 年 5.256 236U  
-1 ウラン236 236U α 2.3×107 年 4.494 232Th  
0 トリウム232 232Th α 1.405×1010 年 4.083 228Ra (特に)トリウム
1 ラジウム228 228Ra β- 5.75 年 1.325 228Ac メソトリウム1 (MsTh1)
2 アクチニウム228 228Ac β- 6.15 時間 2.127 228Th メソトリウム2 (MsTh1)
3 トリウム228 228Th α 1.9131 年 5.520 224Ra ラジオトリウム (RdTh)
4 ラジウム224 224Ra α 3.66 日 5.789 220Rn トリウムX (ThX)
5 ラドン220 220Rn α 55.6 秒 6.405 216Po トロン (Tn)
6 ポロニウム216 216Po α 0.145 秒 6.906 212Pb トリウムA (ThA)
7 鉛212 212Pb β- 10.64 時間 0.574 212Bi トリウムB (ThB)
8 ビスマス212 212Bi β- 64.06?% 60.55 分 2.254 212Po トリウムC (ThC)
      α 35.94?%   6.207 208Tl   
9-1 ポロニウム212 212Po α 2.99×10-7秒 8.954 208Pb トリウムC' (ThC')
9-2 タリウム208 208Tl β- 3.083 分 5.001 208Pb トリウムC" (ThC")
10 鉛208 208Pb 安定  
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ウラン系列 4n+2 系列

  核種 同位体 崩壊形式 確率 娘核種 半減期  
1 ウラン238 238U α 1 234Th 4.468×109 年 (特に)ウラン
2 トリウム234 234Th β- 1 234mPa 24.10 日 ウランX1 (UX1)
3 プロトアクチニウム234m 234mPa β- 0.9984 234U 1.17 分 ウランX2 (UX2)
      IT 0.0016 234Pa    
3-1 プロトアクチニウム234 234Pa β- 1 234U 6.7 時間 ウランZ (UZ)
4 ウラン234 234U α 1 230Th 2.455×105 年 ウラン2 (UII)
5 トリウム230 230Th α 1 226Ra 7.538×104 年 イオニウム (Io)
6 ラジウム226 226Ra α 1 222Rn 1600 年 (特に)ラジウム
7 ラドン222 222Rn α 1 218Po 3.824 日 (特に)ラドン
8 ポロニウム218 218Po α 0.9998 214Pb 3.1 分 ラジウムA (RaA)
        0.0002 218At    
9 鉛214 214Pb β- 1 214Bi 26.8 分 ラジウムB (RaB)
9-1 アスタチン218 218At α 0.999 214Bi 1.6 秒  
      β- 0.001 218Rn    
10 ビスマス214 214Bi α 0.00021 210Tl 19.9 分 ラジウムC (RaC)
      β- 0.99979 214Po    
10-1 ラドン218 218Rn α 1 214Po 3.5×10-2 秒  
11 ポロニウム214 214Po α 1 210Pb 1.643×10-4 秒 ラジウムC' (RaC')
11-1 タリウム210 210Tl β- 1 210Pb 1.3 分 ラジウムC" (RaC")
12 鉛210 210Pb α 0.01 206Hg 22.3 年 ラジウムD (RaD)
      β- 0.99 210Bi    
13 ビスマス210 210Bi α 0.01 206Tl 5.013 日 ラジウムE (RaE)
      β- 0.99 210Po    
13-1 水銀206 206Hg β- 1 206Tl 8.15 分 ラジウムE' (RaE')
14 ポロニウム210 210Po α 1 206Pb 138.76 日 ラジウムF (RaF)
14-1 タリウム206 206Tl β- 1 206Pb 4.199 分 ラジウムE" (RaE")
15 鉛206 206Pb     安定 ラジウムG (RaG)
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アクチニウム系列 4n+3 系列
  核種 崩壊モード 半減期 DE/MeV 娘核種  
  プルトニウム239 239Pu α 24110 年 5.245 235U  
1 ウラン235 235U α 7.038×108 年 4.679 231Th アクチノウラン (AcU)
2 トリウム231 231Th β- 25.52 時間 0.389 231Pa ウランY (UY)
      α 0.000001?%   0.389 227Ra  
3 プロトアクチニウム231 231Pa α 32760 年 5.149 227Ac  
3-1 ラジウム227 227Ra α 42.2 分 1.325 223Rn  
4 アクチニウム227 227Ac β- 98.62?% 21.773 年 0.045 227Th (特に)アクチニウム
      α 1.38?%   5.042 223Fr  
4-1 ラドン223 223Rn β- 23.2 分 1 223Fr  
5 トリウム227 227Th α 18.72 日 6.146 223Ra ラジオアクチニウム (RdAc)
5-1 フランシウム223 223Fr β- 99.994?% 22.0 分 1.149 223Ra アクチニウムK (AcK)
      α 0.006?%   5.43 219At  
6 ラジウム223 223Ra α 11.435 日 5.979 219Rn アクチニウムX (AcX)
6-1 アスタチン219 219At α 99.99?% 56 秒 6.39 215Bi  
      β- 0.01?%   1.7 219Rn  
7 ラドン219 219Rn α 3.96 秒 6.946 215Po アクチノン (An)
7-1 ビスマス215 215Bi β- 7.6 分 2.25 215Po  
8 ポロニウム215 215Po α 1.781 ミリ秒 7.526 211Pb アクチニウムA (AcA)
      β- 0.000023?%   0.721 215At  
8-1 アスタチン215 215At α 0.10 ミリ秒 8.178 211Bi  
9 鉛211 211Pb β- 36.1 分 1.373 211Bi アクチニウムB (AcB)
10 ビスマス211 211Bi α 99.72?% 2.14 分 6.751 207Tl アクチニウムC (AcC)
      β- 0.28?%   0.579 211Po  
11 タリウム207 207Tl β- 4.77 分 14.23 207Pb アクチニウムC" (AcC")
11-1 ポロニウム211 211Po α 0.516 秒 7.595 207Pb アクチニウムC' (AcC')
12 鉛207 207Pb 安定 アクチニウムD (AcD)
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ネプツニウム系列 4n+1 系列
    核種 崩壊モード 半減期 DE/MeV 娘核種
  プルトニウム241 241Pu β- 99.9975?% 14.4 年 0.021 241Am
      α 0.0025?%     5.14 237U
  アメリシウム241 241Am α 432.2 年 5.638 237Np
  ウラン237 237U β 6.75 日 0.519 237Np
  ネプツニウム237 237Np α 2.144×106 年 4.959 233Pa
  プロトアクチニウム233 233Pa β- 26.967 日 0.571 233U
  ウラン233 233U α 1.592×105 年 4.909 229Th
  トリウム229 229Th α 7,880 年 5.168 225Ra
  ラドン225 225Ra β- 14.9 日 0.357 225Ac
  アクチニウム225 225Ac α 10.0 日 5.935 221Fr
  フランシウム221 221Fr α 99.9?% 4.9 分 6.458 217At
      β- 0.1?%    0.312 221Ra
  ラドン221 221Ra α 28.0 秒 6.886 217Rn
  アスタチン217 217At α 99.99?% 32.3 ミリ秒 7.202 213Bi
      β- 0.01?%   0.74 217Rn
  ラドン217 217Rn α 0.54 ミリ秒 7.889 213Po
  ビスマス213 213Bi β- 97.91?% 45.49 分 1.426 213Po
      α 2.09?%   5.982 209Tl
  ポロニウム213 213Po α 4.2 ミリ秒 8.537 209Pb
  タリウム209 209Tl β- 2.20 分 3.98 209Pb
  鉛209 209Pb β- 3.253 時間 0.644 209Bi
  ビスマス209 209Bi α 1.9×1019 年 3.137[1] 205Tl
  タリウム205 205Tl 安定
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ベータ崩壊系列
  核種   半減期
イットリウム99 99Y   1.470(7) 秒
ジルコニウム99 99Zr   2.1(1) 秒
ノーベリウム99 99Nb   15.0(2) 秒
モリブデン99 99Mo   2.7489(6) 日
テクネシウム99 99Tc   2.111(12)E+5 年
ルテニウム99 99Ru   安定

  核種   半減期
ヨウ素135 135I   6.57(2) 時間
キセノン135 135Xe   9.14(2) 時間
セシウム135 135Cs   2.3(3)E+6 年
バリウム135 135Ba   安定
                                                                     目次に戻る
系列を構成しない天然放射性同位元素
  核種   半減期   娘核種
カリウム40 40K   1.3×109年   40Ca(88.8%)
          40Ar(11.2%)
バナジウム50 50V   1.5×1017年   50Ti(83%)
          50Cr(17%)
セレン82 82Se   1.1×1020年   82Kr
ルビジウム87 87Rb   4.8×1010年   87Sr
ジルコニウム86 96Zr   2.0×1019年   96Mo
カドミウム113 113Cd   9.0×1015年   113In
カドミウム116 116Cd   2.9×1019年   116Sn
テルル123 123Te   1.3×1013年   123Sb
テルル130 130Te   7.9×1020年   130Xe
           
サマリウム147 147Sm   1.1×1011年   143Nd
ネオジム150 150Nd   6.7×1018年   150Sm
ハフニウム174 174Hf   2.0×1015年   170Yb
タングステン180 180W   1.8×1018年   176Hf
レニウム187 187Re   5.0×1010年   187Os(100%)
          183Ta(<0.001%)
鉛204 204Pb   1.4×1017年   200Hg

  核種   半減期   娘核種
カルシウム48 48Ca   4.3×1019年   48Ti
            
ゲルマニウム76 76Ge   1.8×1021年   76Se
           
クリプトン78 78Kr   2.3×1020年   78Se
ジルコニウム94 94Zr   1.1×1017年   94Mo
モリブデン100 100Mo   7.8×1018年   100Ru
インジウム115 115In   4.4×1014年   115Sn
テルル120 120Te   2.2×1016年   120Sn
テルル128 128Te   2.2×1024年   128Xe
ランタン138 138La   1.3×1011年   138Ba(65.6%)
          138Ce(34.4%)
サマリウム149 149Sm   2.0×1015年   145Nd
ガドリニウム160 160Gd   1.3×1021年   160Dy
ルテチウム176 176Lu   3.8×1010年   176Hf
オスミウム186 186Os   2.0×1015年   182W
白金190 190Pt   6.0×1011年   186Os
           
ビスマス209 209Bi   1.9×1019年   205Tl
                                                                     目次に戻る
天然放射性核のアルファ崩壊系列
  核種   半減期
ジスプロシウム156 156Dy   1.0×1018年
ガドリニウム152 152Gd   1.1×1014年
サマリウム148 148Sm   7.0×1015年
ネオジム144 144Nd   2.4×1015年
セシウム140 140Ce   安定
                                                                     目次に戻る

超ウラン元素(ウランより重い元素)

第七周期までの超ウラン元素

93-ネプツニウム(Np)  94-プルトニウム(Pu)  95-アメリシウム(Am)  96-キュリウム(Cm)  97-バークリウム(Bk)  98-カリホルニウム(Cf)  99-アインスタイニウム(Es)  100-フェルミウム(Fm)  101-メンデレビウム(Md)  102-ノーベリウム(No)  103-ローレンシウム(Lr) 104-ラザホージウム(Rf)  105-ドブニウム(Db)  106-シーボーギウム(Sg)  107-ボーリウム(Bh)  108-ハッシウム(Hs) 109-マイトネリウム(Mt) 10-ダームスタチウム(Ds)  111-レントゲニウム(Rg)  112-コペルニシウム(Cn)

(発見された可能性のある未確定の第七周期元素)
原子
番号
元素
記号
IUPAC名 周期/族 電子配置 電子殻 備考
113 Uut ウンウントリウム 7, p1 [Rn]5f146d107s27p1 2, 8, 18, 32, 32, 18, 3
114 Uuq ウンウンクアジウム 7, p2 [Rn]5f146d107s27p2 2, 8, 18, 32, 32, 18, 4
115 Uup ウンウンペンチウム 7, p3 [Rn]5f146d107s27p3 2, 8, 18, 32, 32, 18, 5
116 Uuh ウンウンヘキシウム 7, p4 [Rn]5f146d107s27p4 2, 8, 18, 32, 32, 18, 6
117 Uus ウンウンセプチウム 7, p5 [Rn]5f146d107s27p5 2, 8, 18, 32, 32, 18, 7
118 Uuo ウンウンオクチウム 7, p6 [Rn]5f146d107s27p6 2, 8, 18, 32, 32, 18, 8
                                                                     目次に戻る

第八周期(未発見の元素)
原子
番号
元素
記号
IUPAC名 周期/族 電子配置 電子殻 備考
119 Uue ウンウンエンニウム 8, s1 [Uuo]8s1 2, 8, 18, 32, 32, 18, 8, 1
120 Ubn ウンビニリウム 8, s2 [Uuo]8s2 2, 8, 18, 32, 32, 18, 8, 2
121 Ubu ウンビウニウム 8, g1 [Uuo]5g18s2 2, 8, 18, 32, 33, 18, 8, 2
122 Ubb ウンビビウム 8, g2 [Uuo]5g28s2 2, 8, 18, 32, 34, 18, 8, 2
123 Ubt ウンビトリウム 8, g3 [Uuo]5g38s2 2, 8, 18, 32, 35, 18, 8, 2
124 Ubq ウンビクアジウム 8, g4 [Uuo]5g48s2 2, 8, 18, 32, 36, 18, 8, 2
125 Ubp ウンビペンチウム 8, g5 [Uuo]5g58s2 2, 8, 18, 32, 37, 18, 8, 2
126 Ubh ウンビヘキシウム 8, g6 [Uuo]5g68s2 2, 8, 18, 32, 38, 18, 8, 2
127 Ubs ウンビセプチウム 8, g7 [Uuo]5g78s2 2, 8, 18, 32, 39, 18, 8, 2
128 Ubo ウンビオクチウム 8, g8 [Uuo]5g88s2 2, 8, 18, 32, 40, 18, 8, 2
129 Ube ウンビエンニウム 8, g9 [Uuo]5g98s2 2, 8, 18, 32, 41, 18, 8, 2
130 Utn ウントリニリウム 8, g10 [Uuo]5g108s2 2, 8, 18, 32, 42, 18, 8, 2
131 Utu ウントリウニウム 8, g11 [Uuo]5g118s2 2, 8, 18, 32, 43, 18, 8, 2
132 Utb ウントリビウム 8, g12 [Uuo]5g128s2 2, 8, 18, 32, 44, 18, 8, 2
133 Utt ウントリトリウム 8, g13 [Uuo]5g138s2 2, 8, 18, 32, 45, 18, 8, 2
134 Utq ウントリクアジウム 8, g14 [Uuo]5g148s2 2, 8, 18, 32, 46, 18, 8, 2
135 Utp ウントリペンチウム 8, g15 [Uuo]5g158s2 2, 8, 18, 32, 48, 18, 8, 1
136 Uth ウントリヘキシウム 8, g16 [Uuo]5g168s2 2, 8, 18, 32, 48, 18, 8, 2
137 Uts ウントリセプチウム 8, g17 [Uuo]5g188s1 2, 8, 18, 32, 50, 18, 8, 1
138 Uto ウントリオクチウム 8, g18 [Uuo]5g188s2 2, 8, 18, 32, 50, 18, 8, 2
139 Ute ウントリエンニウム 8, f1 [Uuo]5g186f18s2 2, 8, 18, 32, 50, 19, 8, 2
140 Uqn ウンクアドニリウム 8, f2 [Uuo]5g186f28s2 2, 8, 18, 32, 50, 20, 8, 2
141 Uqu ウンクアドウニウム 8, f3 [Uuo]5g186f38s2 2, 8, 18, 32, 50, 21, 8, 2
142 Uqb ウンクアドビウム 8, f4 [Uuo]5g186f48s2 2, 8, 18, 32, 50, 22, 8, 2
143 Uqt ウンクアドトリウム 8, f5 [Uuo]5g186f58s2 2, 8, 18, 32, 50, 23, 8, 2
144 Uqq ウンクアドクアジウム 8, f6 [Uuo]5g186f68s2 2, 8, 18, 32, 50, 24, 8, 2
145 Uqp ウンクアドペンチウム 8, f7 [Uuo]5g186f78s2 2, 8, 18, 32, 50, 25, 8, 2
146 Uqh ウンクアドヘキシウム 8, f8 [Uuo]5g186f88s2 2, 8, 18, 32, 50, 26, 8, 2
147 Uqs ウンクアドセプチウム 8, f9 [Uuo]5g186f98s2 2, 8, 18, 32, 50, 27, 8, 2
148 Uqo ウンクアドオクチウム 8, f10 [Uuo]5g186f108s2 2, 8, 18, 32, 50, 28, 8, 2
149 Uqe ウンクアドエンニウム 8, f11 [Uuo]5g186f118s2 2, 8, 18, 32, 50, 29, 8, 2
150 Upn ウンペントニリウム 8, f12 [Uuo]5g186f128s2 2, 8, 18, 32, 50, 30, 8, 2
151 Upu ウンペントウニウム 8, f13 [Uuo]5g186f148s1 2, 8, 18, 32, 50, 32, 8, 1
152 Upb ウンペントビウム 8, f14 [Uuo]5g186f148s2 2, 8, 18, 32, 50, 32, 8, 2
153 Upt ウンペントトリウム 8, d1 [Uuo]5g186f147d18s2 2, 8, 18, 32, 50, 32, 9, 2
154 Upq ウンペントクアジウム 8, d2 [Uuo]5g186f147d28s2 2, 8, 18, 32, 50, 32, 10, 2
155 Upp ウンペントペンチウム 8, d3 [Uuo]5g186f147d38s2 2, 8, 18, 32, 50, 32, 11, 2
156 Uph ウンペントヘキシウム 8, d4 [Uuo]5g186f147d48s2 2, 8, 18, 32, 50, 32, 12, 2
157 Ups ウンペントセプチウム 8, d5 [Uuo]5g186f147d58s2 2, 8, 18, 32, 50, 32, 13, 2
158 Upo ウンペントオクチウム 8, d6 [Uuo]5g186f147d68s2 2, 8, 18, 32, 50, 32, 14, 2
159 Upe ウンペントエンニウム 8, d7 [Uuo]5g186f147d78s2 2, 8, 18, 32, 50, 32, 15, 2
160 Uhn ウンヘキスニリウム 8, d8 [Uuo]5g186f147d88s2 2, 8, 18, 32, 50, 32, 16, 2
161 Uhu ウンヘキスウニウム 8, d9 [Uuo]5g186f147d108s1 2, 8, 18, 32, 50, 32, 18, 1
162 Uhb ウンヘキスビウム 8, d10 [Uuo]5g186f147d108s2 2, 8, 18, 32, 50, 32, 18, 2
163 Uht ウンヘキストリウム 8, p1 [Uuo]5g186f147d108s28p1 2, 8, 18, 32, 50, 32, 18, 3
164 Uhq ウンヘキスクアジウム 8, p2 [Uuo]5g186f147d108s28p2 2, 8, 18, 32, 50, 32, 18, 4
165 Uhp ウンヘキスペンチウム 8, p3 [Uuo]5g186f147d108s28p3 2, 8, 18, 32, 50, 32, 18, 5
166 Uhh ウンヘキスヘキシウム 8, p4 [Uuo]5g186f147d108s28p4 2, 8, 18, 32, 50, 32, 18, 6
167 Uhs ウンヘキスセプチウム 8, p5 [Uuo]5g186f147d108s28p5 2, 8, 18, 32, 50, 32, 18, 7
168 Uho ウンヘキスオクチウム 8, p6 [Uuo]5g186f147d108s28p6 2, 8, 18, 32, 50, 32, 18, 8
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