原子と同位体の関係

原子の原子核は陽子と中性子で作られている。原子番号の順に陽子が1つの場合は水素、2つの場合はヘリウムと名前をつけているだけで、本質的には陽子の数で決まる。

原子核は中性子をいくつも持つこともできる。中性子は名前の通り中性で、これは陽子ではないので原子の性質は変わらないため、同じ原子の同位体として扱う。例えば水素の同位体には重水素(陽子2つ)、トリチウム(陽子3つ)などが自然界にも普通に存在するけれども、通常の水素が99.98%で、同位体の比率はとても低い。ただし原子としての違いはあり、トリチウムは不安定同位体なので核分裂で崩壊する。

中性子はさらに陽子と電子に分かれることがある。実際はクオークであり、$uud$ が $udd$ に変わるとき $e$ とニュートリノを放出しているということだが、このとき放射される電子は速いのでエネルギーが高く危険。福島の原発で汚染水に含まれるのもそのトリチウムだけど、これが問題なのはその濃度にあって、自然界に存在する程度なら稀に放射線が放たれても大して問題にはならないが、濃度が高いと放射線でダメージを負う確率が上がる。海洋に流して濃度を薄めるというのはそういう意味。