ほうしゃ‐せん〔ハウシヤ‐〕【放射線】
【放射線】(ほうしゃせん)
放射性物質が出す「α線・β線・γ線（X線）・中性子線・重粒子線」などの粒子・電磁波。
保有するエネルギー量を表す単位としてグレイ(Gy)を用いる。1グレイは1ジュール毎キログラムに等しい。
放射線の原因である放射性物質が放射線を出す能力を放射能といい、単位はベクレル(Bq)であらわす。
また、放射線が人体に与える影響の基準、被曝量の単位としてはシーベルト(Sv)が使われる。
地球上ではほとんどの物質が自然に起こす放射性壊変、恒星からの放射などで発生する。
核分裂・核融合などの原子核反応や、加速器で意図的に発生させる事もできる。
肉眼で観測する事はできないが、水などの透明な物質を通過する際に青白い光（チェレンコフ光）を及ぼす。
蛍光作用・感光作用・電離作用などを持ち、医療や工業用途で非破壊検査や測定、診断に使われる。
反面で生体細胞に対して有害である事が知られており、過剰に被曝すると人体に対して重篤かつ致死的な障害を与える。
また、電離作用の影響を受けた物質は原子が不安定になり、やがて放射線を放出する放射性物質に変質する。
このため、放射線に関係する物体は全て放射性廃棄物としての厳重な管理を必要とする。
関連：放射能 核兵器 核分裂 核融合
放射線が有害な理由
放射線は電離作用を持ち、これを浴びた原子をイオン化させる。
これが生体細胞に作用すれば細胞が壊死する確定的影響（急性障害）が引き起こされる。
また、遺伝子がこの影響で変質する事によって発癌、白血病、甲状腺障害、生殖腺障害などの晩発的影響も生じる。
急性障害は血液や胃腸など代謝の活発な細胞で起こりやすく、特に造血細胞の壊死は骨髄移植を必要とする深刻な病状を及ぼす。
また、生殖腺が晩発的影響を受けると、その生殖細胞から生まれた子供にも遺伝的影響を及ぼす事になる。
ほとんどの細胞は放射線の影響から自然治癒する。
よって、短期間によほど大量の放射線を被曝しない限りは無視できる程度の影響しか及ぼさない。
ただし、一般に自然治癒しないとされる生殖腺や神経細胞への影響については疑問の余地が多い。
余談だが、極度に強力な放射線は細胞の壊死によって人間を即死に至らしめる。
あるいはレーザー技術を利用して高出力で誘導放出すれば放射線（荷電粒子）の電離作用で標的を破壊する荷電粒子砲としても機能する。
近年では「レーザーと違って着弾までに時間がかかり、かつ可視光線の放射を伴うため宇宙空間でも視認可能」という性質のため、レーザーガンに代わるサイエンス・フィクションの定番兵器として数多くの娯楽作品に荷電粒子砲が登場する。
現実の技術でも荷電粒子砲の製作自体は可能と目されているが、レーザーと同様の理由をはじめ、加速器の小型化がなかなか進展しない等、多くの技術的障害から実際には開発されていない。
放射線の種類
放射線は厳密には似たような作用を持ついくつかの粒子・電磁波の総称であり、おおむね以下のように分類できる。
- α線(あるふぁせん)
ヘリウムの原子核による荷電粒子。
比較的に質量が大きく、電荷がプラス。電離作用が強力で、短時間に大きなエネルギーを放出する。
皮膚や紙一枚、数cmの空気くらいでも遮断される。
反面、原因となる放射性物質を呼吸・飲食すると体内からの被曝によって甚大な影響を及ぼす。
- β－線、β＋線(べーたせん)
荷電粒子。β－線を「電子」、β＋線を「陽電子」と呼び、電子と陽電子は対消滅する性質を持つ。
電子（あるいは他の荷電粒子も）が移動する事によって生じるエネルギーの移動を、特に「電流」と呼ぶ。
質量は軽く小さいものの、α線ほどではないにせよ電離作用は大きい。
1cm程度の厚みがあれば遮蔽でき、健康被害の大半は体内からの被曝か、電流による副次的な被害である。
「放射線防護服」で遮蔽できるのは、殆どがここまで。
- γ線、Ｘ線(がんません、えっくすせん)
電磁波。原子の外側にある軌道電子が放出するものをγ線、原子核から放出するものをＸ線と呼ぶ。
レントゲンでわかるように物質を貫通しやすく、遮蔽には分厚いコンクリートや鉛板などを必要とする。
ただ浴びただけでも体内まで浸透して被曝するが、電離作用は小さいためよほど多量に浴びない限り害はない。
極めて透過力が強いため、人間が着用可能なレベルの放射線防護装備では充分な保護を行えない。
このため、この種の放射線を発する放射能汚染環境下に人間は立ち入る事ができない。
- 中性子線(ちゅうせいしせん)
主に核分裂で生じる。粒子だが、荷電粒子ではない。
中性子自体は電荷を持たないため物質を透過するが、人体などを透過する際に電離作用を引き起こす。
ほとんどの物質を透過するが、鉄や鉛などを通過させた後に水素に衝突させれば遮蔽できる。
γ線、Ｘ線と同様、人間が着用可能なレベルの放射線防護装備では充分な保護を行えない。
放射線
英語表記：radiation
アルファ線（α線）、ベータ線（β線）、中性子線などの粒子線と電磁波であるガンマ線、Ｘ線などの電磁放射線に分類され、いずれも電離作用をもったものを放射線と言う。したがって、光やラジオ電波などは放射線とは呼ばない。また紫外線も電離作用をもつが放射線とは言わない。
原子核反応や原子核の壊変により発生するものと、原子のエネルギーレベルの変化によって発生するものとがあり、物質との作用では発光（蛍光作用）させたり、化学変化を起こしたりする。
放射線は人体の五感では感じることが出来ないので、放射線の測定には電離作用を利用した電離箱やＧＭサーベメータ、蛍光作用を利用したＮａＩシンチレーション検出器などが用いられる。
放射線
放射線
波長の短い電磁波（ガンマ線やX腺）、電子（ベータ線）、原子核（アルファ線）など、放射能に関連するエネルギー線の総称。
| 実験方法装置単位など： | 放射性同位体 放射性標識 放射性炭素年代測定法 放射線 暗視野顕微鏡 最大節約法 最尤法 |
放射線
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2024/03/23 02:06 UTC 版)
放射線（ほうしゃせん、英: Ionizing radiation／ionising radiation ）とは、高い運動エネルギーをもって流れる物質粒子（アルファ線、ベータ線、中性子線、陽子線、重イオン線、中間子線など[1]の粒子放射線）と高エネルギーの電磁波（ガンマ線とX線のような電磁放射線）の総称をいう[2][注釈 1]。「放射線」に全ての電磁波を含め、電離を起こすエネルギーの高いものを電離放射線、そうでないものを非電離放射線と分けることもあるが、一般に「放射線」とだけいうと、高エネルギーの電離放射線の方を指していることが多い [注釈 2][注釈 3]。
注釈
- ^ 通常、電離放射線の名で定義され[要出典]、物質を通過する際に直接、あるいは間接にその物質の原子を電離する能力を持つ。
- ^ *電離放射線にはα線、β線、γ線、X線、中性子線、陽子線、陽電子線、重粒子線などが含まれる。
- ^ 電磁波工学では、放射する電磁界のことを「放射界」または「放射電磁界」と呼ぶことがあるが、空気を電離する能力を持たない電磁波のことを「放射線」とは呼ばない。
- ^ なお、日本の法律「原子力基本法」の放射線の定義は「電磁波又は粒子線のうち、直接又は間接に空気を電離する能力をもつもので、政令で定めるもの」（出典：原子力基本法第3条第5号）をいい、2012年現在政令で定められているものは「一.アルファ線、重陽子線、陽子線その他の重荷電粒子線およびベータ線 二.中性子線 三.ガンマ線及び特性エックス線（軌道電子捕獲に伴って発生する特性エックス線に限る。） 四.1メガ電子ボルト以上のエネルギ一を有する電子線及びエックス線」（核燃料物質、核原料物質、原子炉及び放射線の定義に関する政令第4条）である。
- ^ 「放射能」という言葉が「放射性物質」の意味で使われることがあるが、本来「放射能」の意味は「放射線を出す能力」であり、放射能を持つ物質である放射性物質とは異なる。また、「放射能漏れ」と（あまり詳しくないような）マスコミ関係者が言っている場合、「放射性物質」が漏れていることを言おうとしている場合と「放射線」が漏れていることを指そうとしている場合がある。「放射能」という言葉が実質上「放射性物質」と同義語で用いられてしまっている。それを認めても、放射性物質と放射線は全くの別物である。放射性物質を「放射能物質」「放射線物質」などと表記したりするのは誤解を助長する可能性があり、科学的、または社会的文章では適切ではない。
- ^ なお、放射線は一般的に高エネルギーであることが条件とされるが、中性子線に限っては低エネルギーであっても放射線扱いされることが多い。
- ^ 電離作用:原子の軌道電子をはじき飛ばすことによって、原子を陽イオンと電子に分離する作用
- ^ 日本における関連資格として、診療放射線技師、診療エックス線技師、放射線取扱主任者、エックス線作業主任者、ガンマ線透過写真撮影作業主任者などがある。
- ^ 電磁波には、電波（ラジオに使われている中波、短波、テレビの超短波、通信のマイクロ波など）、遠赤外線、赤外線、可視光線、紫外線が相当し、それぞれ波長が異なるに過ぎない。なお、波長によって名前をつけて区別しているのは、発生の方法やものに当たったときの反応に大きな違いがあるためである。ちなみに、紫外線は電離作用を有するが放射線に含めないことが多い。
- ^ なぜレントゲン写真が撮れるのかと言えば、X 線が人体を透過するためである。
- ^ なお、電磁波は電磁気学的な波動現象であるが、光電効果やコンプトン散乱など量子力学的効果を扱う際は粒子（光子、光量子）であるとも考えることができる。
- ^ 原子核崩壊によらず加速器で電子を加速するものを指す。
- ^ α線、β線はその発見の歴史の中で物理的な正体が不明な時代に名前がつけられたために、他の粒子放射線とは異なって実体とは関係の無い名前になっている。
- ^ アルファ線やベータ線などの荷電粒子放射線は霧箱を用いることでその飛跡を可視化することができる。 詳細は「霧箱」を参照
- ^ ベータ線と電子線は区別されることからこのような表現とした。なお、陽電子（positron）も含む。
- ^ アルファ線、陽子線など
- ^ 陽電子については対消滅による光子放出もあるとされる[7]。
- ^ 英: cascade shower
- ^ 電荷が無い。また電気的に中性であることから、ほか荷電粒子に比べて原子の原子核と直接反応することが容易であるためである。
- ^ 弾性衝突、非弾性衝突を繰り返すことで、中性子の速度は周りの衝突する原子や分子の速度と熱・統計力学的に等しくなる。このように熱・統計力学的気体分子のように扱える速度を持つ中性子を熱中性子 (thermal neutron) と呼び、核分裂反応などにおいて重要な役割を果たす[9]。
- ^ 電荷を持っているという点では電子と同じであるが、電子は陽子の1800分の1の質量しか持たず、重荷電粒子放射線と物質との相互作用は電子のものとかなり異なったものとなる。
- ^ 電子と異なり制動放射はほとんどの場合無視してよい。
- ^ 重荷電粒子放射線は物質との相互作用のバリエーションは少ないが、その相互作用によって物質に与えるエネルギー量は大きい。
- ^ 吸収線量の定義において物質の指定は無い。
- ^ Gy = J/kg として定義される。1989年4月以前は吸収線量の単位として
rad （） が用いられていた。G = 100rad。 - ^ 日本では1989年4月以前は
rem （）が使用された。Sv = 100rem。 - ^ 1レントゲンは0°C、1気圧の空気中で、2.58 × 10−4クーロン/kgの電離を発生させる照射線量を意味する。
- ^ この単位は国際単位系 (SI) に採用されず、日本では1989年4月の国際単位系への切り替え以降使われなくなった。
- ^ 詳細な分け方については次を参照[13]。
- ^ 放射線は生物だけでなくコンピューターにとっても有害であり、コンピューターは放射線を浴びることによってソフトウェアがエラーを起こしたり、半導体としての機能が失われたりする。人工衛星は宇宙空間で被曝することを前提として高い放射線耐性のあるシステムで作られている。ロボットが放射能漏れを起こしている原子炉内部で作業する場合にはコンピューターが放射線で破壊される危険があり、特殊な放射線耐性を持った電子機器でなければ正常に動作できない。
- ^ 自然放射線や医療行為による被曝は含めないもの
- ^ 性質の分類については次を参照した[18]。
- ^ 医療分野では、主に放射線診断としてX線撮影やX線CT検査が用いられている。
- ^ 工業分野では、例えば自動車の最終検査においては人間用の100倍程度の強いX線を使った断層撮影によって、車体全体を一度に検査することが可能になっている。航空機の溶接状態や、半導体チップの破損検査にも使用する。
- ^ 他には例えば、アメリカ合衆国をはじめとする多くの国の出入国管理の現場では、テロ対策の一環として手荷物検査に厳重なX線を使った透視画像検査が行われている。
- ^ ガンマ線照射によって、内部を透過する放射線が生み出すフリーラジカルが内部の微生物の DNA や RNA を傷つけ生理活性を失わせることで滅菌を行う。大腸菌であれば、60グレイ も受ければ完全に死ぬ（死滅する）。ただし、一部の耐放射線菌は強力なDNA修復能により遥かに強い放射線にも耐えうる。例えば、テルモコックス・ガンマトレランスは、セシウム137を線源とする30,000グレイ の非常に強力なガンマ線にも耐えることができる。
- ^ 従来から医療衛生器具の殺菌・滅菌処理は「高圧蒸気処理」と「酸化エチレンガス処理」が行われているが、近年使用が増えるプラスチック製の使い捨て医療衛生用品は高温処理には適さず、また、金属製品でも、高圧蒸気釜での「ベイク処理」には時間・手間・費用が掛かる。酸化エチレンガスを使うには個々の器具を包装する前に行わねばならず、処理後に酸化エチレンガスが抜けた状態では再汚染の可能性があり、酸化エチレンガスが残留したまま包装すると医療従事者への健康被害が懸念される。
- ^ 専用の処理工程がある建物まで対象製品を運ぶ手間を除けば、出荷前のダンボール箱に詰められた形態でも使用可能でベルトコンベアでコバルト60の周囲を一周させるだけの処理は簡便であり、残留物も残らない。特にプラスチック製のチューブでは真空引き処理などの工夫を行わない限りガスが容易には内部に行き渡らないため、ガンマ線照射の利便性が生かされている。
- ^ 他にも例えば医療分野であれば、日本では2000年以降、移植片対宿主病(GVHD)の予防のために全ての他人血の輸血用血液へ放射線を照射して、これを引き起こす細胞障害性Tリンパ球を含む血中のリンパ球を壊してから輸血している。この処理によって、この病気の実質的な根絶を達成している。
- ^ テロ対策として炭疽菌の殺菌に用いられることもある。例えば、アメリカ合衆国でのアメリカ炭疽菌事件以降、50州の全ての郵便局で放射線照射装置によって郵便物の炭疽菌に対する殺菌処理を行っている。
- ^
- 根絶
- 駆除進行中
- ^ 例えば、タイヤの製造工程の途中でタイヤの形に成形された合成ゴムに電子線を照射して、ゴム分子間に架橋を作り強度を増すのに利用される。従来、架橋には硫黄が用いられたが、電子線照射導入後の廃タイヤは（他の問題は残るが）焼却後も硫黄酸化物 (SOx) を生じなくなった[20]。
- ^ この架橋型の分子構造をもつ高分子用いて放射線を利用して力学的特性や耐熱性を向上させるため、電子線加速器を用いて自動車のプラスチック製やゴム製部品にも放射線が当てられて、エンジンルームなどの高温環境にも耐えられる製品が作られている。 また、自動車のプラスチック製内装部品の多くには、その製造過程で放射線が当てられている。ドアやシートに使われる緩衝材や断熱材などは、型に入れられたプラスチック基材の外側から放射線が当てられて外形が固められ、その後の加熱処理で内部に発泡を作ることで表面と内部を張り合わせなどを必要とせずに異なった性状で作ることが可能となっている。
- ^ これら高分子が架橋型か崩壊型かはその高分子（プラスチック、天然ゴムなど）の分子構造に依存する（最初から性質として決まっている）。
- ^ 患部に照射しがん細胞のDNAやRNAを破壊して細胞分裂を抑止したりアポトーシス（細胞の自死）をより強力にすすめてがん細胞を減らすことに利用されることもある。一般的な照射の方法は、正常細胞の許容線量の限界（50-60Gy）までを分割（1日2Gy程度）して組織に照射し、正常細胞は遺伝子の破壊を修復して生き残るが、自己修復作用が正常細胞より遅いがん細胞は破壊された遺伝子を修復する以前に再度照射を受けて遺伝子を修復できないために死んでゆくことを利用して、がんを小さくするというものである。
- ^ 放射線療法として、その他に重粒子線（炭素イオン線）、陽子線（水素イオン線）など、陽子を加速したものを利用する最新の治療法などが開発されている。粒子線治療器は粒子線の細胞に与える強い細胞破壊力とブラッグ・ピークの特性を利用してがんの治療にあたるものである。
独立行政法人 国立がん研究センター東病院 ホームページ「陽子線治療について」2012-05-11更新版より
ただし、粒子線治療器はサイクロトロン を必要とするため、施設が巨大で設備費用も膨大なものとなる欠点がある。 - ^ なお、核燃料物質には臨界量が存在し、低比放射能で扱う量が桁違いに多く、他の放射性同位元素と一律の規制になじまないことから、障害防止法の適用から除外されている核燃料物質はこの法律で規制される。
- ^ なお、薬事法に規定する医薬品としての放射性同位元素は、医療法及び薬事法により規制され、障害防止法の施行令では適用除外である（ただし、同じ医薬品でも臨床研究に用いた場合は薬事法が適用されず、障害防止法が適用される）。
- ^ 障害防止法では規制されない1MeV以下のX線発生装置は、この省令で規制される。
- ^ 障害防止法と異なり、規制対象に広く核燃料物質も含む。
出典
- ^ a b 放射線科学センター 2013, p. 32, 「放射線の種類」.
- ^ アイソトープ協会 1992, p. 7.
- ^ 広辞苑第五版 p.2432【放射線】
- ^ a b 国立遺伝学研究所
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- ^ 宮武 1960.
- ^ Raymond 1955, pp. 29–41.
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- ^ 草間 1995, pp. 113–121.
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- ^ “6-2-1-8 γ線と物質との相互作用｜JEMIMA 一般社団法人 日本電気計測器工業会”. www.jemima.or.jp. 2022年7月30日閲覧。
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- ^ Mohammed 1986.
- ^ 電離放射線からの労働者の保護に関する条約（第115号）
放射線（第4条）
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2020/04/29 07:22 UTC 版)
「核燃料物質、核原料物質、原子炉及び放射線の定義に関する政令」の記事における「放射線（第4条）」の解説
アルフア線、重陽子線、陽子線その他の重荷電粒子線およびベータ線 中性子線 ガンマ線および特性エックス線（軌道電子捕獲に伴つて発生する特性エックス線に限る。） 一メガ電子ボルト以上のエネルギーを有する電子線およびエックス線
※この「放射線（第4条）」の解説は、「核燃料物質、核原料物質、原子炉及び放射線の定義に関する政令」の解説の一部です。
「放射線（第4条）」を含む「核燃料物質、核原料物質、原子炉及び放射線の定義に関する政令」の記事については、「核燃料物質、核原料物質、原子炉及び放射線の定義に関する政令」の概要を参照ください。
放射線
「放射線」の例文・使い方・用例・文例
- 放射線が原子炉からもれた
- 低レベル放射線を浴びる
- 放射線
- 彼女は縦隔に放射線を受けた。
- コンピュータ断層撮影スキャンには放射線被曝の危険がある。
- 私は放射線を用いて突然変異生成率を研究している。
- 乳腺腫瘍摘出術の後に放射線治療を受ける
- 鼻咽頭がんには放射線治療が有効だ。
- 放射線被曝を避けるために沖縄に移住した妊婦もいる。
- 放射線への恐怖心は子供のころから私たちにたたき込まれている。
- 放射線治療は細胞分裂を妨げる。
- 私はその大学で放射線医療について学んでいます。
- 実は、その住民たちは放射線にずっとさらされてきた。
- その幼児は放射線にさらされていた。
- 放射線.
- 放射線の許容できる濃度
- 熱、火または放射線による火傷
- 医師は放射線でその手術を補足した
- 放射線に露出する
放射線と同じ種類の言葉
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