一般的に使用されるガンマ線放出同位元素

ガンマ線を放出する放射性核種は、さまざまな産業、科学、医療技術において貴重です。この記事では、技術的に重要な一般的なガンマ線放出放射性核種とその特性をいくつか挙げます。

技術的に重要な人工放射性核種の多くは、原子炉内で核分裂生成物として生成されます。核分裂生成物とは、ウランまたはプルトニウムの原子核が核分裂反応で「分裂」した後に残る、その原子核の質量の約半分の原子核です。

セシウム137はそのような放射性核種の1つです。半減期は30年で、ガンマ線を放出せずにベータ崩壊してバリウム137の準安定状態（^{137メートル}
バ
バリウム 137m の半減期は 2.6 分で、この崩壊系列におけるすべてのガンマ線放出の原因です。バリウム 137の基底状態は安定しています。

光子エネルギー（単一ガンマ線のエネルギー）^{137メートル}
バ
約662 keVです。これらのガンマ線は、例えば、がん治療などの放射線療法、食品照射、工業用ゲージやセンサーなどに使用できます。¹³⁷
CS
コバルト60やイリジウム192などの他の核種の方が、一定の体積に対してより高い放射線出力を提供するため、 工業用放射線撮影には広く使用されていません。

ヨウ素 131 は、核分裂生成物として生成されるもう 1 つの重要なガンマ線放射性核種です。半減期が 8 日と短いため、この放射性同位体は、工業用放射線撮影やセンシングの放射源としては実用的ではありません。ただし、ヨウ素は甲状腺ホルモンなどの生体分子の成分であるため、ヨウ素 131 は核医学、および放射性トレーサーとしての医学および生物学研究において非常に重要です。

ランタン 140 は、一般的な核分裂生成物であるバリウム 140の崩壊生成物です。強力なガンマ線放出体です。マンハッタン計画のRaLa 実験では大量に使用されました。

コバルト60やイリジウム192などの一部の放射性核種は、原子炉内で通常の非放射性コバルトやイリジウム金属に中性子を照射することで生成され、元の安定した核種と比較して余分な中性子を含むこれらの元素の放射性核種を生成します。

放射線撮影での使用に加えて、コバルト60（⁶⁰
共同
) およびイリジウム192 (¹⁹²
イル
) は癌の放射線治療に使用されます。コバルト60 は、セシウム 137 のより高い光子エネルギーの代替として遠隔治療ユニットで使用される傾向があり、イリジウム 192 は、異なる治療モード、内部放射線治療または近接放射線治療に使用される傾向があります。近接放射線治療用のイリジウム ワイヤは、中性子活性化によって放射性になったパラジウムでコーティングされたイリジウム/パラジウム合金ワイヤです。このワイヤを乳房腫瘍などの腫瘍に挿入し、腫瘍はワイヤからのガンマ線光子によって照射されます。治療の最後に、ワイヤは除去されます。

珍しいが注目すべきガンマ線源はナトリウム24である。これは半減期が15時間とかなり短いが、非常に高いエネルギー（>2MeV）の光子を放出する。放射線撮影が製造現場の近くで行われる場合、厚い鋼鉄の物体の放射線撮影に使用できる。⁶⁰
共同
そして¹⁹²
イル
一般的に見られる安定同位体の 中性子放射化によって形成されます。

アメリシウム241は低エネルギーガンマ光子源として使用され、携帯型蛍光X線装置（XRF）や一般的な家庭用イオン化煙検知器などの用途に使用されています。アメリシウム241は、²³⁹
原子炉内のプルトニウムは、複数の中性子捕獲とそれに続くベータ崩壊によって生成され、プルトニウム239自体は主に中性子捕獲とそれに続くベータ崩壊によって生成される。²³⁸
U （天然ウランの99％ 、低濃縮ウランまたはMOX燃料の約97％）。

何年も前、ラジウム 226とラドン 222 は、工業用放射線撮影のガンマ線源として使用されていました。たとえば、ラドン 222 源は、不発のV-1 飛行爆弾の内部機構を調べるために使用され、初期の潜水艇の一部は、ラジウム 226 を使用して亀裂の有無を調べることができました。ラジウムとラドンはどちらも放射毒性が強く、天然では希少であるため非常に高価であるため、これらの天然放射性同位体は過去半世紀で使用されなくなり、人工的に作られた放射性同位体に置き換えられました。ラドン療法は、謳われている健康上の利点に関する信頼できるデータが不足していることもあって、放射性いんちき療法と本物の放射線療法の境界に位置しています。

半減期が短いと通常は実用的ではなく、半減期が長いと通常は比放射能が極めて低くなるため、100 分から 5,000 年までの半減期のみが記載されていることに注意してください。d = 日、hr = 時間、yr = 年。

• セシウムの同位体
• 一般的なベータ放出体
• http://www.iem-inc.com/information/tools/radiation-energies/gamma-emitters
• 便利な放射性同位元素検索ツール