放射線

ほうしゃせん

高いエネルギーを持つ高速の粒子（α線・β線等）や電磁波（X線・ガンマ線等）の総称

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曖昧さ回避

図形としての放射線。ある一点から放射状に広がる線のこと。直線で描けば集中線となる。
路線としての放射線。ある一地域から放射状に延びる路線のこと。環状線との対比として用いられる。
物理用語としての放射線。本記事で解説。

Pixivではほとんどの場合3.の意味で用いられるが、稀に1.の意味での用法も見られる。

概要

カップby妖刀「和一」

電離性を持ち高いエネルギーを持つ粒子線、電磁波を指す。

放射線を出す能力を「放射能」と呼び、放射能を持つ物質を「放射性物質」と呼ぶ。

透過性について

無味無臭で感知出来ないことと、無知も合わさり危険な物というイメージも強いが、扱い次第では便利でもある。

X-rayuukabymovik

性質としては物体を透過することにある。一般にこの透過が中途半端なことが有害にも便利にもなりうると認識されている。

中途半端に透過することで、人体内に長期的なダメージを与えてしまうのが放射線障害である。一方でレントゲン撮影のように透過度合いの違いを像として見ることで人体の異常を検知にも使える。一概に害になるとも得になるとも言い切れない。

ちなみに一概に放射線といっても透過力は大きく異なり、アルファ線レベルだと透過しなさすぎて人体の表面を焼くことしか出来なかったり、逆に素粒子レベルに透過しすぎると人体に傷をつけるどころか地球すら素通りということもある。

また放射線自体が強いことよりも、下手すると放射性物質を人体内に取り込んでしまうことの方が恐ろしい場合もある。つまり、人体内で放射線を出し続け被爆し続けるので瞬間的に強く浴びるよりも大ダメージになってしまう可能性がある。

なので防護としては、「透過させないための物質で覆われた服」+「人体に取り込まないためのマスクや取り換えや破棄が可能な衣服」という2要素が描写としては正しく、毒や病原菌への防護とは描写がやや異なる。ここは創作において誤りがちなポイントである。

核分裂と核融合

黒猫教授の原子力発電　（福島原発）byAtuhiro ちゃたぬき

芸術の存在意義「展」No.10 ～この時代における作品の在り方～by芹沢時雨🌷VTuber

一般に放射線は核分裂時に発生する。特に核分裂を利用した発電である原子力発電とセットである。

…というイメージが強いが、実際には核融合でも発生する。

同位体と呼ばれる亜種について

URANIUMby島宮七月

原子には同位体と呼ばれる、言うなれば亜種のようなものが存在しており、その中の放射性同位体が崩壊する時に放射線を放つ。

つまり同じ物質でも放射性を帯びていたり帯びていなかったりする。特にウランなどの重たく不安定な物質でそのイメージが強いかもしれないが、例えば酸素や炭素といった馴染み深い物質にも放射性同位体はあるにはある。

なおウラン自体も実は安定度の高いものと不安定なものがあり、如何に不安定なものだけを濃縮できるかが発電上では重要である。

ただし、安易に濃縮技術を広めると核兵器によるテロなどに使われるため、この技術は隠されていることが多い。

【入居者紹介】053号室 : ヨウ素by酸化カリウムウラン

そして人体はこの放射性同位体であるか否かを区別することが出来ない。特に問題になりやすいのは「ヨウ素」で、甲状腺に放射性同位体の方を取り込んでしまうと上述の通り、人体内で被爆し続けるため危険とされている。

原子力事故の際にヨウ素剤が配られるのはあらかじめ放射性でない方のヨウ素を取り込んでおくためである。

そして放射線により強いエネルギーを与えることで放射性を帯びることを放射化と呼ぶ。一応原子力発電所の機材やホコリなどが強い放射線を浴び続けることで放射化されることで劣化したり人体に取り込まれて有害になることはある。

ただし感染性という程の連鎖能力を持つ訳では無いので、別に原子力発電所が側にあると漏れ出てくるというわけではない。

放射線の種類

粒子線

名称	粒子の実体
アルファ線	ヘリウム4の原子核。紙を通過出来ない
ベータ線	β崩壊に伴う電子又は陽電子
電子線	人為的に加速した電子
中性子線	中性子
陽子線	水素1の原子核
宇宙線	超新星爆発等で生成された物質の原子核
重荷電粒子線	単体の物質の原子核（陽子線含む）

電磁波

名称	発生原理
X線	軌道電子の遷移
ガンマ線	原子核内のエネルギー準位の遷移

遮蔽率

蓄積しやすい

α線	紙１枚で遮蔽できる
β線	厚さ数mmのアルミニウム板で防ぐことができる
γ線	コンクリートであれば50cm、鉛であっても10cmの厚みが必要
中性子線	水やコンクリートの厚い壁に含まれる水素原子によってはじめて遮断できる

蓄積しにくい

X線の遮蔽率はγ線に近い（同じではない）

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%94%BE%E5%B0%84%E7%B7%9Aから抜粋

単位

Gy(グレイ)を用いる。1kgあたり1Jのエネルギー吸収があったとき1Gyとなる。SI単位系が採用される前はrad(ラド)が用いられていた。換算すると次のようになる。

つまりこうである

　　　1［Gy］ = 1［J/Kg］ = 100［rad］

人体に対する吸収についてはSv(シーベルト)を用いる。Gyとの変換は放射線の種類ごとの定数をかけて算出する。SI単位系採用前はrem(レム)を用いていた。換算と定数については次のようになる。

ただし、一度に大量の被曝をした場合はSvではなくGyを用いる。

　　　1［Sv］ = 100［rem］

　　　n×(定数)［Sv］ = n［Gy］

種類	定数
X線、ガンマ線	1
ベータ線、ミュー粒子(ミュー中間子)	1
中性子	5～20
陽子	5
アルファ線	20
核分裂片	20
重原子核	20

被曝の強さを示す場合、単位時間で割り算をするため単位はSv/h(シーベルト毎時)の様に時間当たりの吸収線量となる。

放射線の利用

工業用途ではエンジンルーム用プラスチックの製造やタイヤに硫黄を使わない架橋加工、変速機(AT)の溶接が難しい部品の溶接、内張り加工の簡易化、製品の欠陥検査などに用いられる。

医療では、医療用器具の殺菌や輸血用血液のGVHD(移植片対宿主病)予防のための白血球破壊、癌の放射線治療にもちいられる。

ほかにも、食品の殺菌、芽止め、細菌テロ対策などに使われている。

余談

レントゲン撮影の被曝量を計算すると半月～1ヵ月半の自然被爆の累積量と同じ位になる。
弱い放射線の測定は非常に難しく測定対象と検知器を鉛の箱に入れ、さらに中性子線を遮る為に鉛の箱の内側をカドミウムで蔽わないと自然界の放射線が雑音となってしまう。
昔、夜光塗料に放射性物質が使われていたころ、時計職人や釣り道具屋の人が筆を整える際に筆を舐めて整えていたため、夜光塗料内の放射性物質が長期にわたって蓄積され、放射線障碍を被ったという事故があった。
放射能の高い物質は半減期が短く、放射能の低い物質は半減期が長い。物によっては半減期が億単位の年となっているものもあり、１秒に満たないものもある。

元素	半減期	備考
ビスマス209	1700～2100京年	最も長い半減期を持つ放射性物質
ウラン238	44億6800万年	核分裂しないウラン
炭素14	5730年	生物の死亡年代測定に用いる
コペルニシウム283	4秒	人工の元素
オガネソン294	0.00089秒	人工の元素、元素名は一時的な仮名