絶滅した放射性核種

絶滅放射性核種とは、約46億年前に太陽系が形成される前に元素合成によって形成されたが、その後崩壊して実質的に存在量がゼロとなり、もはや原始核種として検出できない放射性核種である。絶滅放射性核種は、初期の太陽系におけるさまざまなプロセスによって生成され、隕石や原始惑星の組成の一部となった。広く記録されている絶滅放射性核種の半減期はすべて1億年未満である。^[1]

自然界に存在する短寿命の放射性同位体は、宇宙線（宇宙線生成核種）、背景放射線、または他の放射性核種の崩壊系列や自発核分裂などの自然プロセスによって継続的に生成または補充されます。

自然のプロセスによって生成または補充されない短寿命の同位体は自然界には存在しないため、消滅放射性核種として知られています。それらの存在は、安定またはほぼ安定な崩壊生成物が過剰に存在することから推測されます。

絶滅した放射性核種の例としては、ヨウ素 129 (1960 年に初めて記録され、キセノンヨウ素年代測定システムで隕石中のキセノン 129 の過剰濃度から推定)、アルミニウム 26 (隕石中に見つかった余分なマグネシウム 26から推定)、鉄 60などがあります。

太陽系と地球は、原始核種と消滅核種から形成されています。消滅核種は崩壊して消滅しましたが、原始核種は元の状態（崩壊していない状態）でまだ存在しています。安定した原始核種は 251 種類あり、半減期が非常に長い原始放射性核種は 35 種類残っています。

地球上には存在しないが、崩壊生成物が存在する放射性核種の一部リスト:

プルトニウム244とサマリウム146は半減期が十分長いため地球上にまだ存在し続けているが、実験的に存在が確認されていない。

地球上で現在も生成されている、寿命が短い注目すべき同位体には以下のものがあります。

• マンガン53とベリリウム10は、上層大気中の塵の宇宙線による破砕によって生成されます。
• ウラン 236 は、他の放射性同位元素からの中性子によってウラン鉱石中に生成されます。
• ヨウ素 129 は、宇宙線ミューオンによってテルル 130から生成され、また大気中の安定キセノン同位体の宇宙線破砕によっても生成されます。

半減期が 100 万年未満の放射性同位元素も生成されます。たとえば、大気中の宇宙線生成による炭素 14 (半減期 5730 年) などです。

上述の放射性同位元素は現在では事実上絶滅しているが、その存在の記録は崩壊生成物の中に残っており、地質年代計として利用したい地質学者にとっては非常に有用である。^[4]それらの有用性は、半減期が短いために高い年代分解能が得られることや、さまざまな元素の化学的可動性によって火成分化や表面風化などの特有の地質学的プロセスの年代を測定できることなど、いくつかの要因に由来する。しかし、絶滅核種を使用する場合は克服すべきハードルがある。絶滅放射性核種は娘同位体に占める割合が非常に小さいため、高精度の同位体比測定が極めて重要である。この問題をさらに複雑にしているのは、絶滅核種から形成されたすでに微量の娘同位体に高エネルギー宇宙線が与える影響が増大していることである。これらの影響の発生源と存在量を区別することは、絶滅核種から正確な年代を取得するために極めて重要である。さらに、 ⁶⁰ Feや¹⁴⁶ Smなどの同位体のより正確な半減期を決定するために、さらなる研究を行う必要がある。^[5]

• プレソーラー粒子
• 放射性核種、二重概念
• 放射年代測定
• 半減期順に並べられた放射性核種のリストを含む核種リスト

• 自然界で発見された同位体と発見されなかった同位体のリストと半減期
• 消滅した放射性核種についての議論