放射線の単位と種類

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放射線の基礎的な単位と種類について書いていこうと思います。

 放射線に関連した単位は色々あります。勉強している人は計測学や放射線物理などで出てきたと思いますが、一般の人は良く分からない人も多いことでしょう。そこで、知っている人は確認、知らない人は覚えてもらえたらなと思います。

 まずは放射能の単位でBq(ベクレル)です。これは1秒間に壊変する放射性核種の原子の数です。s-1とも表されます。そして、放射線の単位ではGy(グレイ)と㏜(シーベルト)があります。これらの単位はJ/kgとも表されます。吸収線量やカーマ、シーマ、衝突カーマなどにはGy(グレイ)が用いられます。放射線により物質にどれだけエネルギーが与えられたかを表します。等価線量や実効線量にはSv(シーベルト)が用いられます。これらは放射線や組織による荷重を含めた、放射線が人体にどれだけ影響しているかを表した量です。防護量に用いられます。

  等価線量=吸収線量×放射線荷重係数
  実効線量=等価線量×組織荷重係数
で算出されます。

 放射線関連で用いられるSI接頭辞は様々あります。特にμ(マイクロ)やM(メガ)などは放射線の勉強をしていくと良く出てくると思います。以下に示します。

次は放射線の種類についてです。

 放射線にはα線、β線、γ線、X線、中性子線、陽子線、炭素線など様々あります。透過性についてα線は紙、β線はアルミニウム、γ線やX線は鉛、中性子は水で止めることができます。放射線技師の人が鉛エプロンをつけるのはこのためです。
以下に放射線の透過性についての図を示します。

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 α線はα壊変で放出されます。α壊変は原子核中のエネルギーがクーロン障壁のエネルギーが小さくても量子力学的なトンネル効果で核外に放出される現象です。質量数は4、原子番号は2減少します。線スペクトルを示します。壊変定数が大きいほどα線のエネルギーは大きくなります。(ガイガー・ヌッタルの法則)
 β線はβ⁺壊変かβ⁻壊変で放出されます。β⁺壊変では原子番号が1増加し、電子と反ニュートリノが放出されます。また、β⁻壊変では原子番号が1減少し、陽電子とニュートリノが放出されます。連続スペクトルを示します。またβ⁺壊変の代わりに原子核が軌道電子を捕獲する軌道電子捕獲が起こることもあります。
 γ線は核異性体転移で励起状態の原子核が安定な状態に転移するときに放出されます。質量数と原子番号は変化しません。競合して内部転換が生じます。内部転換はγ線放出の代わりに軌道電子が放出される現象です。

この記事を読んで、放射線の単位と種類について少しでも理解して頂けたら幸いです。

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