放射線での人体の影響

自分はとある中学生で、学校の総合学習の自由研究で放射線を調べています。
自力で本やネットで調べまっくった結果まあ大体は理解できたのですが１つ気になることがあります。
それは放射線が人体に当たった際におきる「電離作用」とゆうものです。これは原子に含まれる電子を弾く作用であって原子を陽イオンと自由電子に分解させると書いてありました。こっれっていわゆる
中学で習った「電離」がただ空気中で起きただけなのでしょうかそれともまったく違う反応なのでしょうか？放射線に詳しい人教えてください。

No.1 回答者： spring135 回答日時： 2013/10/20 00:09

放射線が人体に当たって起きる主要な現象のひとつは、人体を構成するたんぱく質等の基となるアミノ酸などの分子の化学的な結合を切断することです。

アミノ酸はC,H,N,Oなどの原子で構成されているのでC-Hの結合が切れると水素イオンとなります。このような反応は電離の一種です。


＞中学で習った「電離」がただ空気中で起きただけなのでしょうか

空中で電離が起きても人体にこのまま影響するわけではありません。人体の中で人体を構成する組織が放射線による電離によって損傷を受けると考えてよいでしょう。

No.2 回答者： Tann3 回答日時： 2013/10/20 00:11

>こっれっていわゆる中学で習った「電離」がただ空気中で起きただけなのでしょうか

　「電離」ということに関してはまったく同じです。でも「空気中」で起こるのではなく、「生物」「人間」の中で起こるから大変なのです。

　通常の水や液体の中では、自然に電離が起こって「イオン」が存在しています（プラスに帯電した陽イオンと、マイナスに帯電した陰イオン）。生物（人間も）の体の中にも、「鉄イオン」とか「ナトリウムイオン」とか「カルシウムイオン」などが血液中や細胞内にあります。でも、これは水に溶けるときに自然にイオンになって溶け込んでいるので、何の害もありません。

　これに対して、放射線による「電離」は、放射線のエネルギーで、本来イオンにならないものまで強引に電離させてしまいます。
　中には、細胞のたんぱく質を構成する分子を電離させ、そのたんぱく質を死滅させたり、異常なたんぱく質（つまりがん細胞です）に変えたりします。放射線を浴びると、がんになる確率が高くなるというのはそういうことです。（異常なたんぱく質は、死滅して終わることが多いのですが、死滅せずに細胞分裂を繰り返して徐々に大きくなり、数年・数十年後にがんとして発症することがあるわけです）
　また、遺伝子やＤＮＡを電離させて、正常な配列を切断したり傷つけたりすると、遺伝的な異常を発生することもあります。
　こういった生物の中での強制的な電離は、生物にとっての異常な状態を作り出す可能性が高いのです。

　それが、生物や人間に対する放射線の害になるわけです。

この回答へのお礼

わかりやすい回答ありがとうございます。
あらてめて放射線の怖さがわかりました。

お礼日時：2013/11/03 17:04

No.3 回答者： kanemoto_s 回答日時： 2013/10/21 01:54

質問の内容は化学の分野の人に聞く方がより的確に答えてくれると思いますよ。

物理学だと放射線が衝突する短い時間に起きる詳細な相互作用とかが研究テーマになったりしますね。

中学化学での電離は基本的に塩が陽イオンと陰イオンに解離する現象ではないかと思います。
一般的な電離は分子中の軌道電子が何らかの要因で軌道を外れた状態、または軌道を外れて次の化学変化をするまでの状態といったところです。全く違う分子に不可逆的に変化することもありますから中学化学より少々拡大解釈する必要がありますかね。
中学化学の電離は可逆的な反応と思われがちですが、放射線が及ぼす人体中での電離はかなり不可逆的です。

この回答へのお礼

中学生ではまだまだこの放射線を理解するには早すぎるとわかりました。高校生になって改めて放射線について詳しく調べようと思います。回答ありがとうございました。

お礼日時：2013/11/03 17:07

No.4 回答者： kanemoto_s 回答日時： 2013/10/22 00:14

＃２の方、他の箇所は問題ないのですが、すみませんがここだけ気になります。

＞中には、細胞のたんぱく質を構成する分子を電離させ、そのたんぱく質を死滅させたり、異常なたんぱく質（つまりがん細胞です）に変えたりします。放射線を浴びると、がんになる確率が高くなるというのはそういうことです。（異常なたんぱく質は、死滅して終わることが多いのですが、死滅せずに細胞分裂を繰り返して徐々に大きくなり、数年・数十年後にがんとして発症することがあるわけです）

とりあえず、がん化については↓でも読んで。がん化の原因が放射線による異常なたんぱく質と言うことはありえないとは言いませんが、そんなにないと思います。DNAが直接放射線により損傷している方が確率的に非常に高いと思います。

細胞ががん化する仕組み
http://ganjoho.jp/public/dia_tre/knowledge/cance …

放射線によるDNAへの影響は生物の人の一部と医者の一部に専門の人がいます。
放射線によるがん化は医者の一部に専門の人がいます。

通常、遺伝子になんらかの原因で傷がついても2重螺旋構造で情報が二重に保存されているため修復が可能です。DNA修復機構については生物の人ならみんな知ってるくらいの話じゃないかと思いますが、物理の人でどのくらいまでなら修復できるとか修復周期とか知ってる人は皆無だと思います。
ただ修復が間に合わないほどひどく壊れていると細胞ががん化するらしいです。がんになると増殖して異常を引き起こします。
さらにひどく壊れているとアポトーシスを起こして細胞が自殺するそうです。

いつ頃がん化するか等、今年の原爆の日にＮＨＫスペシャル
「終わりなき被爆との闘い～被爆者と医師の６８年～」
でやってましたので、いまでも視聴できるのではないかと思います。

この回答へのお礼

わかりやすい回答ありがとうございます。
回答されたテレビやサイトを拝見させてもらいます。
ありがとうございました。

お礼日時：2013/11/03 17:09

No.5 回答者： ninoue 回答日時： 2013/10/22 21:43

次の質問にも詳しい回答が寄せられていますので参照下さい。

http://okwave.jp/qa/q7531391.html　　回答No.1, No.3 他
そもそも　放射能は何故破壊力があるのですか

この回答へのお礼

回答がとても役にたちました。
これで最低限クラスメイトに発表できます。
本当にありがとうございました。

お礼日時：2013/11/03 17:11

No.6 ベストアンサー 回答者： kanemoto_s 回答日時： 2013/10/24 03:54

ネット世界、特に質問サイトでは間違った情報がまことしやかにささやかれるので注意してくださいね。

間違ってないか裏を取るくらいのほうがいいかも。

7531391　No.1
(1)電磁波は粒子と波の性質を両方持っています。
(2)中性子線はα線（軽水素の原子核）と重さはあまり変わりません。電荷がないがゆえに、電子軌道中で散乱されることもなく原子核にぶち当たります。水素原子核だと、軽く吹っ飛ばされて（速度にもよりますが）分子が壊れたりします。原子核は非常に小さいので当たる確率は低く、中性子線の透過率は他に比べて高いです。
(3)電磁波（γ線）の速度は光速で変わることはありません。
(4)放射性物質処理は知る限りで、加速器使って原子核に中性子ぶつけて違う物質にする処理方法、それと高速増殖炉使って違う物質にする処理方法が考案されていますが、前者は金と時間が採算レベルを遥かに超えてかかりすぎ、後者は危険すぎる上に採算が取れないので商用化されてません。

物理学生は(1)(3)を間違えるとほぼ大学入れてもらえません。(2)は知らなくても大学卒業できると思いますが（20年くらい前は必須外だった）。(4)はテレビか何かで事故後に見ました（一般人が知らないのは当然の話かもしれません）。

大人なら本筋に関係ない下らないツッコミと言われるでしょうが、相手は間違いが許されない中学生ですし。
ルール違反なのかもしれませんが。
ちなみに私も間違い発言すること結構多いですけどね。

この回答へのお礼

あなたの回答にとても関心を持てました。
放射線のことだけではなく、アドバイスまで回答してくださって
本当にありがとうございました。

お礼日時：2013/11/03 17:13