ウラン238の崩壊系列 — N-Z図(核図表)上の追跡

α崩壊する核種 β⁻崩壊する核種 安定(終点) 既知の安定核種 β安定線の帯
核種Z / N / A半減期崩壊
  • 横軸=中性子数 N、縦軸=陽子数 Z。α崩壊は (N−2, Z−2) で左下へ、β⁻崩壊は (N−1, Z+1) で左上へ移動します。(問題文の「右上」は横軸を Z にとった図での表現。本図は横軸 N のため左上が正しい向きです)
  • U-238 の半減期は実測値 4.468×10⁹ 年=約44.7億年を表示しています。問題文の「約70.4億年」は U-235 の半減期 7.04×10⁸ 年(約7.04億年)との混同と考えられるため採用していません。
  • 主経路のみ表示(Pa-234m の核異性体転移 0.16%、Bi-214 のα分岐 0.02%、Pb-210 / Bi-210 の微小α分岐などは省略)。
  • β安定線は半経験式 Z = A / (1.98 + 0.0155·A2/3) で描画。灰色の四角は実在の安定核種(Bi-209 は半減期 約2×10¹⁹ 年でほぼ安定とみなす)。Z>83 には安定核種がないため、重い核種は必ず崩壊を続けます。
  • 系列の核種は帯の右側(中性子過剰側)にあり、β⁻崩壊で帯へ近づきながら、最後に安定核種の領域内の Pb-206 に到達します。