ナトリウム24のソースを表示

{{Infobox 同位体
| alternate_names =ナトリウム24,放射化ナトリウム
| symbol =Na
| mass_number =24
| mass =23.99096278(8)
| num_neutrons =13
| num_protons =11
| abundance =痕跡量
| halflife =14.9590
| error_halflife =0.0012 時間
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| decay_product =マグネシウム24
| decay_symbol =Mg
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}}

'''ナトリウム24''' (Sodium-24・<sup>24</sup>Na) とは、[[ナトリウムの同位体]]の1つ。

== 概要 ==
<sup>24</sup>Naは、後述する理由から[[ナトリウム]]の[[放射性同位体]]の中では代表的な[[核種]]である。[[半減期]]は14時間57分32秒であり、[[ベータ崩壊]]によって[[安定同位体]]である[[マグネシウム24|<sup>24</sup>Mg]]に壊変する。半減期は[[ナトリウム22|<sup>22</sup>Na]]の2.6027年に次いで長く、そのほかの同位体は全て1分未満、多くは1秒未満の半減期しかない<ref name="NNDC">[http://www.nndc.bnl.gov/amdc/nubase/Nubase2003.pdf The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties ''National Nuclear Data Center''] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20080923135135/http://www.nndc.bnl.gov/amdc/nubase/Nubase2003.pdf |date=2008年9月23日 }}</ref>。

<sup>24</sup>Naの半減期は短いが、[[宇宙線による核破砕]]によって大気中の[[アルゴン]]から常時生成されているため、極めてわずかながら自然界に存在する。上空で生成された<sup>24</sup>Naは雨水と共に地上に落下してくる。<sup>24</sup>Naは空気1000m<sup>3</sup>中に0.0002[[ベクレル|Bq]]から0.0008Bq、雨水1000リットル中に0.004Bqから0.04Bq含まれている<ref>[http://www.scopenvironment.org/downloadpubs/scope50/chapter01.html SCOPE 50 - Radioecology after Chernobyl ''SCOPE'']</ref>。

<sup>24</sup>Naには[[核異性体]]の[[ナトリウム24m|<sup>24m</sup>Na]]があり、その99.95%が半減期0.02020秒をもって[[核異性体転移]]により<sup>24</sup>Naと変化するが、残りの0.05%はベータ崩壊によって<sup>24</sup>Naを経由せず直接<sup>24</sup>Mgへと変化する。その他の親核種としては人工放射性同位体である[[ネオン24|<sup>24</sup>Ne]]がある<ref name="NNDC"/>。

== 被曝との関連 ==
ナトリウムの[[安定同位体]]は[[ナトリウム23|<sup>23</sup>Na]]の1種類のみである。この<sup>23</sup>Naは[[中性子]]を照射すると[[中性子捕獲]]によって<sup>24</sup>Naへと変化する。

: <math chem>\ce{^{23}_{11}Na} + \ce{}^{1}_{0}\mathit{n} \ce{->} \ce{^{24}_{11}Na}</math>

[[ヒト]]の[[血漿]]には<sup>23</sup>Naが含まれているが、例えば[[臨界事故]]によって、[[中性子線]]による急性[[被曝]]が生じた場合、<sup>23</sup>Naが中性子捕獲によって<sup>24</sup>Naへと変化する。したがって、被曝した時刻が分かっていれば、血漿に含まれる<sup>24</sup>Naの濃度と半減期、および<sup>23</sup>Naの[[反応断面積]]で、被曝量を推定することが可能である。このため、<sup>24</sup>Naを指して'''[[放射化]]ナトリウム'''と呼称する場合がある。なお、<sup>24</sup>Naからは1.37[[メガ|M]][[電子ボルト|eV]]と2.75MeVの高エネルギーの[[ガンマ線]]が放出されるため、<sup>24</sup>Naの内部被曝のみでも危険な場合がある<ref>[https://atomica.jaea.go.jp/data/detail/dat_detail_03-01-02-08.html ナトリウムの特性 ''高度情報科学技術研究機構'']</ref><ref>[https://atomica.jaea.go.jp/data/detail/dat_detail_03-01-02-10.html ナトリウム取扱い技術 ''高度情報科学技術研究機構'']</ref><ref>[https://www.jst.go.jp/nrd/kadai/k-1.html 平成１７年度採択課題 革新技術創出型研究開発（革新的原子炉技術） ''独立行政法人科学技術新興機構'']</ref>。

なお、[[高速増殖炉]]の[[冷却材]]に液体ナトリウムを用いる[[ナトリウム冷却高速炉]]においても、発生する中性子線により冷却材の<sup>23</sup>Naが<sup>24</sup>Naに変化する。このため、直接核燃料に照射される一次系は中間熱交換器で接続する二次系と分割されている<ref>[https://atomica.jaea.go.jp/data/detail/dat_detail_03-01-02-09.html ナトリウム冷却システム ''高度情報科学技術研究機構'']</ref>。

[[東海村JCO臨界事故]]では、[[臨界状態|臨界]]状態にあった[[硝酸ウラニル(VI)|硝酸ウラニル水溶液]]から大量の中性子線が生じ、作業員や周辺住民が被曝したが、被曝の有無や被曝量の推定にはこの<sup>24</sup>Naが使われた<ref>[http://www.remnet.jp/lecture/words2003/05003.html Na-24(sodium 24) ''緊急被ばく医療研修'']</ref><ref>[http://www.remnet.jp/kakudai/05/presen1.html 「臨界事故の経験と茨城県の取り組み」 ''緊急被ばく医療研修'']</ref>。

== 出典 ==
{{脚注ヘルプ}}
{{Reflist}}

== 関連項目 ==
* [[ナトリウムの同位体]]
* [[被曝]]
{{Isotope|element=ナトリウム
|lighter=[[ナトリウム23|<sup>23</sup>Na]]
|heavier=[[ナトリウム25|<sup>25</sup>Na]]
|before=[[ナトリウム24m|<sup>24m</sup>Na]] ([[核異性体転移|IT]])<br/>[[ネオン24|<sup>24</sup>Ne]] ([[ベータ崩壊|β<sup>-</sup>]])
|after=[[マグネシウム24|<sup>24</sup>Mg]] (β<sup>-</sup>)
}}

[[Category:ナトリウムの同位体|24]]