放射線とは? わかりやすく解説

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ほうしゃ‐せん〔ハウシヤ‐〕【放射線】


放射線

放射線はものを通す力(透過力)があり,また,ものに当たると熱を出したり,光を出したりするなどの性質あります
放射線の主な種類にアルファ線ベータ線ガンマ線あります

【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放射能といい、単位ベクレル(Bq)であらわす。
また、放射線が人体与え影響基準被曝量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、加速器意図的に発生させる事もできる。
肉眼観測する事はできないが、などの透明な物質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工業用途非破壊検査測定診断使われる
反面生体細胞に対して有害である事が知られており、過剰に被曝する人体に対して重篤かつ致死的な障害与える。

また、電離作用影響を受けた物質原子不安定になり、やがて放射線放出する放射性物質変質する
このため、放射線に関係する物体全て放射性廃棄物としての厳重な管理必要とする

関連放射能 核兵器 核分裂 核融合

放射線が有害な理由

放射線は電離作用持ち、これを浴びた原子イオン化させる。
これが生体細胞作用すれば細胞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影響生じる。

急性障害血液胃腸など代謝活発な細胞起こりやすく、特に造血細胞壊死骨髄移植必要とする深刻な病状及ぼす。
また、生殖腺晩発影響を受けると、その生殖細胞から生まれた子供にも遺伝的影響及ぼ事になる

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影響し及ぼさない
ただし、一般に自然治癒しないとされる生殖腺神経細胞への影響について疑問余地が多い。

余談だが、極度に強力な放射線は細胞壊死によって人間即死至らしめる
あるいはレーザー技術利用して高出力誘導放出すれば放射線(荷電粒子)の電離作用標的破壊する荷電粒子砲としても機能する
近年ではレーザー違って着弾までに時間がかかり、かつ可視光線放射伴うた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・フィクション定番兵器として数多く娯楽作品荷電粒子砲登場する
現実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、レーザーと同様理由をはじめ加速器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

放射線は厳密に似たような作用を持ついくつかの粒子電磁波総称であり、おおむね下のように分類できる


放射線

読み方ほうしゃせん
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電磁波であるガンマ線X線などの電磁放射線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。また紫外線電離作用をもつが放射線とは言わない
原子核反応原子核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起こしたりする。
放射線は人体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利用した電離箱GMサーベメータ、蛍光作用利用した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

法令上、放射線とは、電磁波又は粒子線のうち、直接又は間接に空気電離する能力をもつものである定義されており、α線β線γ線X線中性子線電子線重荷粒子線X線等が含まれる

放射線

英訳・(英)同義/類義語:radiation, lonizing radiation

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、放射能関連するエネルギー線の総称

放射線

作者デイヴィッド・レーヴィット

収載図書ファミリー・ダンシング
出版社河出書房新社
刊行年月1993.6
シリーズ名河出文庫


放射線

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/05/15 16:37 UTC 版)

放射線(ほうしゃせん、: 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]粒子放射線)と高エネルギーの電磁波(ガンマ線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

  1. ^ 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。
  2. ^ *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。
  3. ^ 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。
  4. ^ 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。
  5. ^ 「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。
  6. ^ 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。
  7. ^ 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
  8. ^ 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。
  9. ^ 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。
  10. ^ 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。
  11. ^ 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。
  12. ^ 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。
  13. ^ 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。
  14. ^ 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。
  15. ^ 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。
  16. ^ アルファ線陽子線など
  17. ^ 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]
  18. ^ : cascade shower
  19. ^ 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。
  20. ^ 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]
  21. ^ 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。
  22. ^ 電子と異なり制動放射はほとんどの場合無視してよい。
  23. ^ 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。
  24. ^ 吸収線量の定義において物質の指定は無い。
  25. ^ 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ラド が用いられていた。G = 100rad。
  26. ^ 日本では1989年4月以前はremレムが使用された。Sv = 100rem。
  27. ^ 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。
  28. ^ 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。
  29. ^ 詳細な分け方については次を参照[13]
  30. ^ 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。
  31. ^ 自然放射線や医療行為による被曝は含めないもの
  32. ^ 性質の分類については次を参照した[18]
  33. ^ 医療分野では、主に放射線診断としてX線撮影X線CT検査が用いられている。
  34. ^ 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。
  35. ^ 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。
  36. ^ 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 DNARNA 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。
  37. ^ 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。
  38. ^ 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。
  39. ^ 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。
  40. ^ 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。
  41. ^
    根絶
    駆除進行中
    他多数 タンザニアとエチオピアでの不妊虫放飼法を使ったツェツェバエの駆除はIAEAが主導して行われている。
  42. ^ 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]
  43. ^ 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。
  44. ^ 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)。
  45. ^ 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。
  46. ^ 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。
  47. ^ 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。
  48. ^ 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)。
  49. ^ 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。
  50. ^ 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




放射線

出典:『Wiktionary』 (2021/07/24 13:17 UTC 版)

名詞

   (ほうしゃせん)

  1. 高い運動エネルギーをもって流れ物質粒子高エネルギー電磁波総称
  2. 2.の内、放射能言及する文脈において、放射性元素放射性崩壊放出される粒子放射線電磁放射線総称
  3. 2.の内、電磁放射線のこと。

翻訳


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