放射線
JIS
なお、
概要
また、
放射線 の種類
電磁 放射線 (electromagnetic radiation)
粒子 放射線 (particle radiation)
各 放射線 と物質 との相互 作用
電磁 放射線 と物質 との相互 作用
粒子 放射線 と物質 との相互 作用
放射線 の線量 概念
放射線 の検出 ・測定
放射線 検出 器 に用 いられる反応
電離 (ionize)放射線 と物質 との相互 作用 によって原子 は電離 される。このとき放出 された電子 と陽 イオンとでイオン対 が生成 されることになるが、これらを電気 的 に集 めて入射 した放射線 （電離 をもたらした放射線 ）を検出 することができる。電離 反応 を利用 した検出 器 としては、比例 計数 管 、ガイガー＝ミュラー計数 管 、半導体 検出 器 、電離 箱 、霧 箱 、泡 箱 、放電 箱 などがある。励起 (electrical excitation)放射線 によって励起 された原子 や分子 が、その後 に発光 することがある。発光 する物質 をシンチレータ (scintillator) と呼 ぶ。この発光 現象 を利用 して放射線 を検出 器 の原理 とするものをシンチレーション検出 器 と呼 ぶ。- その
他 の現象 を利用 したもの
化学 反応 ：放射線 により誘発 された化学 反応 や写真 作用 を検出 器 の原理 としているものもある。フィルムバッジなど放射線 損傷 ：放射線 によって、物質 の結晶 に格子 欠陥 が生 じたり、物質 の材料 科学 的 な物性 値 が変化 したりすることを放射線 損傷 を受 けたという。放射線 損傷 を利用 した検出 器 としては固体 飛跡 検出 器 と呼 ばれるものがある。- チェレンコフ
放射 ：チェレンコフ検出 器
用途 に応 じた測定 方法
環境 にある放射線 の測定
数日 から数 ヶ月 の積算 線量 の測定 ：写真 乳剤 、ガラス線量 計 、熱 ルミネッセンス線量 計 原子力 施設 や放射線 利用 施設 の中 の作業 環境 における線量 測定 ：サーベイメーター
個人 線量 の測定
個人 の外部 被曝 線量 を計測 する：フィルムバッジ、熱 ルミネッセンス線量 計 個人 の内部 被曝 線量 を計測 する：ホールボディカウンター
放射線 障害 とその防護
このため
放射線 の利用
- 2.
生物 学 的 作用 放射線 滅菌 、輸血 用 血液 への放射線 照射
発芽 防止 、品種 改良 、不 妊 虫 法
- 3.
化学 的 作用 電子 線 架橋 技術
- 4.
電離 ・励起 作用
医療 利用
日本 における法的 規制
電離 放射線 からの労働 者 の保護 に関 する条約 (第 115号 )- 1960
年 （昭和 35年 ）6月 に採択 された国際 労働 機関 による電離 放射線 を被曝 しうる全 ての労働 者 保護 のための条約 。16歳 以下 の者 の雇用 禁止 、被曝 量 の限度 の基準 の設置 、雇用 者 による事前 と事後 の健康 診断 や正当 な医師 の助言 に反 した作業 の禁止 が定 められる。日本 は1973年 7月 31日 に批准 している[21]。 原子力 基本 法 条文 ：法 原子力 の研究 ・開発 及 び利用 推進 によって将来 におけるエネルギー資源 を確保 することを目的 とする[注釈 47]。核 原料 物質 、核 燃料 物質 及 び原子 炉 の規制 に関 する法律 （炉 規制 法 ）条文 ：法 -令 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 （障害 防止 法 ）条文 ：法 -令 -規則 一般 公衆 を含 めて放射線 障害 の防止 を図 るため、放射 性 同位 元素 （除 く核 燃料 物質 ・核 原料 物質 ）などの使用 ・販売 ・賃貸 ・廃棄 の規制 を目的 とする[注釈 48]。電離 放射線 障害 防止 規則 （電離 則 ）条文 ：規則 厚生 労働省 令 。放射線 を扱 う事業 所 で働 く人 の安全 確保 を目的 とする[注釈 49]。人事院 規則 一 〇—五 条文 ：規則 電離 放射線 障害 防止 規則 の国立 機関 版 船員 電離 放射線 障害 防止 規則 電離 放射線 障害 防止 規則 の船員 版 医療 法 の施行 規則 （医療 法 ）条文 ：規則 （第 四 章 ）厚生 労働 省令 。放射線 療法 という利益 がある医療 分野 における放射線 利用 の規制 を目的 とする。放射 性 同位 元素 等 車両 運搬 規則 国土 交通省 令 。運搬 時 の安全 と運転 者 の安全 確保 を目的 とする[注釈 50]。福島 復興 再生 特別 措置 法 条文 ：法 （第 四 章 ）東京電力 原子力 事故 により被災 した子 どもをはじめとする住民 等 の生活 を守 り支 えるための被災 者 の生活 支援 等 に関 する施策 の推進 に関 する法律 条文 ：法 （第 十 三 条 ）
脚注
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。 - ^
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
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。 - ^
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
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- ^ アイソトープ
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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 ）
参考 文献
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著 、杉本 朝雄 (訳 )編 『原子核 工学 』丸善 、1955年 。 - D.J.マルコム-ローズ
著 、瀧 幸 、松浦 辰男 、泉水 義 大 （訳 ）編 『化学 ・生化学 のための放射 化学 入門 』学会 出版 センター、1981年 。 福士 政広 、齋藤 秀敏 、三枝 健二 、入船 寅二 、中谷 儀 一郎 『放射線 基礎 計測 学 』（改訂 版 ）医療 科学 社 、2008年 。宮武 修 、中山 隆 『モンテカルロ法 』日刊工業新聞社 、1960年 。-
国際 放射線 防護 委員 会 の2007年 勧告 ICRP Publication 103.国際 放射線 防護 委員 会 . (2007)日本語 版 PDFあり - S. A. H. Mohammed; Walker (1986). “Application of Electron Beam Radiation Technology in Tire Manufacturing”. Rubber Chemistry and Technology. doi:10.5254/1.3538211.
関連 項目
符号 位置
| Unicode | JIS X 0213 | |||
|---|---|---|---|---|
| ☢ | U+2622 |
- |
☢☢ |
radioactive |
外部 リンク
放射線 の基礎 知識 -環境省 公益社 団 法人 日本 アイソトープ協会 ｜JRIA放射線 と放射能 -科学 映像 館 放射線 が健康 に及 ぼす影響 -関西 原子力 懇談 会 - 『
放射線 』 - コトバンク