電離放射線の定義
放射線とは、波や粒子としてエネルギーを放出することを意味します。 電離放射線は、原子から電子を叩き落とすことでエネルギーを放出し、原子に電荷を持たせます。 電荷を帯びた粒子の別称はイオンである。 原子粒子の電荷が、電離放射線を不安定で反応性の高いものにしています。 粒子が放射線を出すのは、粒子が自分自身を安定させようとしているからです。 電離放射線は、電磁スペクトルの高エネルギー側から来るので、高エネルギー放射線の一種です。 電離放射線の生成は、宇宙における自然なプロセスです。
電離放射線の発生源
電離放射線は主に次のようなものから発生します。
- 地球の太陽や宇宙の星の核反応
- 体内の組織や土壌中の放射性崩壊
- 岩石中の不安定な元素の放射性崩壊、特にラジウムを含む岩石はラドンガスを放出する
- 鉱業、医療、研究、工業などの職業上の発生源です。
電離放射線の種類
電離放射線の種類には次のようなものがあります。
- X-線・ガンマ線
- アルファ粒子
- ベータ粒子
- 中性子粒子
上の画像は、電離放射線が電磁スペクトルのどこに位置するかを示したものです。
電離放射線の例
X線/ガンマ線
X線とガンマ線は、光子と呼ばれるエネルギーの「パケット」の形で移動します。 光子は光と同じように一直線に進みます。 X線は、原子のエネルギーレベルの変化によって発生します。 医療用X線では、骨などの高密度構造物は放射線を吸収するが、皮膚や内臓などの軟部組織は吸収しないため、体内の様子がわかる。 ガンマ線は、原子の核から発生する光子です。 どちらの電離放射線も、十分なエネルギーがあれば人体を透過します。
アルファ粒子
アルファ粒子は、X線やガンマ線のように皮膚を透過することはありません。 実際には、紙や布でα粒子を止めることができます。 アルファ粒子は、原子核の中に陽子と中性子を2つずつ持っているため、X線やガンマ線よりも重く、速度も遅いです。 しかし、この粒子を吸い込むと危険です。 ラドンは無色、無味、無臭の気体で、ラジウムという元素が崩壊してできたものです。 ラジウムは地球上の岩石や土壌に自然に存在し、主にアルファ粒子でできているため、ラドンを吸い込むとアルファ粒子が肺組織に直接触れることになります。
ベータ粒子
ベータ粒子は、アルファ粒子よりはるかに小さくて速い電子です。 ほとんどの固体は止めることができますが、人間の皮膚を容易に貫通し、組織の損傷や火傷を引き起こすことができます。 原子炉の爆発や原子爆弾の放射性降下物にさらされた人が受ける深刻な火傷は、ベータ粒子によるものです。 これらの火傷はベータ熱傷とも呼ばれる。 ベータ粒子は、水や食物が汚染されると、摂取したり、吸い込んだりすることができ、摂取するとさらに深刻な被害をもたらします。
クイズ
2. ラドンガスは主にどのタイプの粒子を持っていますか？
A. β
B. X線
C. α
D. 中性子
3.電離放射線の発生源ではないものはどれですか？
A.火
B.岩
C.太陽
D.X線