ある原子核に、大きなエネルギーを持った別の原子核や中性子などが衝突すると、原子核が変化することがあります。このような反応を 原子核反応 と言います。今回は、 原子核反応 における 原子番号Z 、 質量数A に成り立つ関係式について解説しましょう。

例えば、窒素Nの原子核にヘリウムHeつまりα線を照射するケースを考えましょう。

この反応式は、ラザフォードという物理学者が人類史上初めて行った原子核反応の式です。 反応後を見ると、酸素と水素が生成されていますね。このとき、イとロに当てはまる数がどう求められるかを考えてみてください。

カギとなるのは、 原子番号Zと質量数A です。原子核反応では、核子の組み換えが起こるだけで、 陽子の数も中性子の数も合計は変わりません。 つまり、 原子番号Zと質量数Aは保存 されるのです。

上の反応式では、 反応前の原子番号Zの合計が7+2=9 ですね。したがって、 反応後の原子番号の合計イ+1=9 にならなくてはなりません。つまりイは8となります。

さらに質量数Aも保存されるため、 反応前の質量数Aは14+4=18 から、 反応後の質量数17+ロ=18 となります。つまりロは1ですね。

原子核反応では、反応前後の原子番号Zと質量数Aの合計が保存されることをしっかり覚えておきましょう。