でんり‐ほうしゃせん〔‐ハウシヤセン〕【電離放射線】
電離放射線
電離放射線
放射線
(電離放射線 から転送)
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
- ^ アイソトープ協会 1992, p. 25.
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- ^ 宮武 1960.
- ^ Raymond 1955, pp. 29–41.
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- ^ 草間 2007, pp. 142–143.
- ^ 独立行政法人農業生物資源研究所放射線育種場
- ^ 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）
電離放射線
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「日本の喫煙に関する法令一覧」の記事における「電離放射線」の解説
放射性物質を経口摂取するおそれのある場所における喫煙禁止に関する法令。 核原料物質又は核燃料物質の製錬の事業に関する規則（昭和32年（1957年）12月9日総理府・通商産業省令第1号） 試験研究の用に供する原子炉等の設置、運転等に関する規則（昭和32年（1957年）12月9日総理府令第83号） 核燃料物質の使用等に関する規則（昭和32年（1957年）12月9日総理府令第84号） 放射性同位元素等による放射線障害の防止に関する法律施行規則（昭和35年（1960年）9月30日総理府令第56号） 放射性医薬品の製造及び取扱規則（昭和36年（1961年）2月1日厚生省令第4号） 人事院規則一〇―五（職員の放射線障害の防止）（昭和38年（1963年）9月25日人事院規則10―5） 核燃料物質の加工の事業に関する規則（昭和41年（1966年）7月19日総理府令第37号） 核原料物質の使用に関する規則（昭和43年（1968年）7月20日総理府令第46号） 使用済燃料の再処理の事業に関する規則（昭和46年（1969年）3月27日総理府令第10号） 家内労働法施行規則（昭和45年（1970年）9月30日労働省令第23号） 電離放射線障害防止規則（昭和47年（1972年）9月30日労働省令第41号） 実用舶用原子炉の設置、運転等に関する規則（昭和53年（1978年）12月28日運輸省令第70号） 実用発電用原子炉の設置、運転等に関する規則（昭和53年（1978年）12月28日通商産業省令第77号） 核燃料物質又は核燃料物質によつて汚染された物の第二種廃棄物埋設の事業に関する規則（昭和63年（1988年）1月13日総理府令第1号） 核燃料物質又は核燃料物質によつて汚染された物の廃棄物管理の事業に関する規則（昭和63年（1988年）11月7日総理府令第47号） 獣医療法施行規則（平成4年（1992年）8月25日農林水産省令第44号） 使用済燃料の貯蔵の事業に関する規則（平成12年（2000年）6月16日通商産業省令第112号） 核燃料物質の受託貯蔵に関する規則（平成12年（2000年）11月6日総理府令第125号） 鉱山保安法施行規則（平成16年（2004年）9月27日経済産業省令第96号） 核燃料物質又は核燃料物質によって汚染された物の第一種廃棄物埋設の事業に関する規則（平成20年（2008年）3月28八日経済産業省令第23号） 東日本大震災により生じた放射性物質により汚染された土壌等を除染するための業務等に係る電離放射線障害防止規則（平成23年（2011年）12月22日厚生労働省令第152号）
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