放射線とはビーム？それとも一個の粒子の跡？

締切済

質問者：nx2503210
質問日時：2009/05/20 16:59
回答数：3件

物理の放射線の勉強をしていて疑問に思いました。
放射線というのは一個の粒子が動いた跡のようなものをイメージして「線」という言葉を使っているのでしょうか？数学では「線」とは「点」の集合ですよね。でもビームのようにずっと点が続いているとは思えなかったので質問しました。実際のところどうなんですか？
詳しい人教えてください。よろしくお願いします。

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「放射線」に関するQ&A：放射線測定器で定期的に測定していますが、最近値が高くなりました。

回答 (3件)

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No.3

回答者： foobar
回答日時：2009/05/21 11:18

放射線、と言うときには個々の粒子に着目しているのではなく、もっと巨視的にみて（エネルギーの）流れ、としてとらえているように思います。

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No.2

回答者： kentaurino
回答日時：2009/05/21 02:40

線とは言っているが、線だとは思わないほうがいいような。

α粒子の飛跡の事を、α線とは呼ばないと思う。
放射線という線を描くことは普通無いと思う。光線ならあるかもしれないが。
#1氏の回答も、飛跡を線にイメージすると言っているだけで、飛跡がビームであるとは言っていないような。

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No.1

回答者： spring135
回答日時：2009/05/20 18:10

放射線にはα線、β線、ガンマ線、Ｘ線などがありますが、α線で言えばα粒子（Heの原子核）がビームとなって原子核から放出されている状態です。

ビームというのは一直線上に粒子が並んでいる状態ではなくて、次々飛び出してくる粒子の飛跡を線にイメージして、その束を呼んでいます。他の放射線も同様です。ガンマ線、Ｘ線は光量子を粒子とみたてます。

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この回答へのお礼

やっぱり飛んだ跡のことを言うんですね。ビームもそうだったんですか。
よくわかりました。ありがとうございました。

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お礼日時：2009/05/21 00:58

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放射線

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Q結局、放射線の安全の基準値はいくら？

放射線量限
一般公衆：1年間で1ミリシーベルト
http://www.jaea.go.jp/04/turuga/mext-monju/safety/safe-ri06.htm

胸部X線：1回50マイクロシーベルト
CT撮影全身：1回約700マイクロシーベルト
福島市内で23～24マイクロシーベルトの放射線を連続して検出

政府やマスコミはいつも「ただちに健康に問題無し」と言いますが、
結局、放射線の値がいくらだったら、問題ありと発表するのでしょうか。
その基準値を教えてください。
今は収まっているものの20マイクロシーベルトはヤバイ数字ですよね。
50マイクロシーベルトくらい越えないと危険と発表しないのでしょうか。

Aベストアンサー

医療者は、患者さんの放射線源であったり、検査につきあったり、手術中に透視したりでかなり放射線をあびます。

ですから全てのスタッフは体にどれだけの放射線をあびたか、を計測するセンサーを身につけています。（大きな病院に行ったらお医者さんの胸ポケット（多分）を見てください）
で、基準としては５年で１００ｍＳｖまで。つまり一年２０ｍＳｖなのですが、一応1年で５０ｍＳｖまでは許容されます。
超えてしまうと業務停止になってしまいます。

マスコミのことですが、むしろ高い線量が続く、と考える方が無理があるのです。放射性物質は現在は放出量は微量ですから、空気の流で当然薄まります。（逆に言うと、局所的にありえない値が出る可能性もあります。塵がたまるみたいな感じです）
ですから、現在の状況であれば、半減期の問題もありますし、時間が経てば線量が低下する、というのはある程度の知識があれば分かります。無責任ではありません。

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Q放射線、特にガンマ線、X線について

ガンマ線、X線は電磁波ですが、これは鉛1cm程度で遮蔽できるでしょうか？

また、ガンマ線がCMOSイメージセンサ内で起こすシングルイベント（SEL）は
どのようなメカニズムで起こるのでしょうか。

Aベストアンサー

>ガンマ線、X線は電磁波ですが、これは鉛1cm程度で遮蔽できるでしょうか？

ガンマ線、X線のエネルギーによります。遮蔽というのは入射線量を減衰させることですが、入射線量の何分の1にしたいのかで必要な鉛の厚さは変わります。大雑把に

I=Io・exp(-μx)

で表されます。μは減衰定数、xは鉛の厚さ、Ioは入射波の強さ、Iは鉛の透過後の強さです。μはエネルギーに依存します。放射線の基礎を学んでください。

>また、ガンマ線がCMOSイメージセンサ内で起こすシングルイベント（SEL）は
どのようなメカニズムで起こるのでしょうか

電磁波のシングルイベントというのは聞いたことがありません。むしろトータル・ドーズが効いてくるでしょう。

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QWHOの安全基準値は妥当なのか

放射線科の医師の放射能の健康被害についてにまとめを読みました。
http://togetter.com/li/238300　←こちらです。

まとめますと、

〇自然と人工の放射線物質に違いはない。

〇500ベクレルでもミリシーベルトに換算すれば小さい、よって国の値は妥当中の妥当。

〇10000Bq/kgの米はすこし気持ち悪いけど自分は食せる。

〇ある地域は年間20ミリシーベルトの地域があり、そこの住人は至って異常はなし。

といったことが書かれていたかと思います。

そうなるとWHOの安全基準値10Bｑは低すぎませんか？
WHOは超超慎重派という見解になりますか？

今回の事故が楽観できるレベルなら気持ちが楽になります。
ただ1Bq/kgでも個人差があると思いますが。

Aベストアンサー

私は思うに、放射能の数値レベルと人間への影響の確たる実験結果もあるはずはないのです、あくまでも予測で数値を決めているだけの話です、現場で働いている人たちはもうすでに何か体に異常が起きて居て何もできないはずではないのでしょうか、専門家であれ、ＷＨＯであれ放射能と人体の影響度はあくまで予測に過ぎないのではと思っています、癌をなくすにはコバルトを照射してがん細胞を殺すことも行っていたことも事実です、その数値はどの程度なのか報告されているのでしょうか？

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話が変な方向に飛んだ事お許しください。

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Q放射線と放射性物質

すみません、素人で、今ごろこんな質問するのもおかしいのですが、検索したのですが、理解ができなく質問します。
　素人なので平易に簡略して教えてもらえれば助かります（逆に詳しいと消化不良になります。　一応は工学部出なので元素などの基本（の基本だけ）高校で習ったのみです）

Ｑ１）放射性物質とは何でしょうか？
　　　防護服（白いタイベック製のつなぎ）を着ていますが、あれは放射性物質の付いた「チリ」を体に付着させないため、だけなので放射線は体にまで透過しますね。
そして、それが体に吸収？されて蓄積されて長期に悪影響しますね。

　この透過してきた物は何？　

Ｑ２）　蓄積するなら、防護服を脱いだ下の服にも付いている？（「チリ」は発生する本体。セシウムそのものだとして、下着などにも大量に透過物が付いている？　これは何？　これは放射線を発している？

　　それとも上記は全て間違っていて、防護服で全てが遮断できる？　放射線は遮断できないが、そのエリアから出れば何も残らない？（「チリ」は全て防護服で遮断できたとして＆防護服を縫いで廃棄する）
　　

Aベストアンサー

＞Ｑ１）放射性物質とは何でしょうか？
＞　　　防護服（白いタイベック製のつなぎ）を着ていますが、あれは放射性物質の付いた「チリ」を体＞に付着させないため、だけなので放射線は体にまで透過しますね。
＞そして、それが体に吸収？されて蓄積されて長期に悪影響しますね。
＞
＞この透過してきた物は何？　
タイベックの防護服を透過するならば、ガンマ線（高エネルギーの電磁波）またはベータ線（電子線）、中性子線の類い（エネルギーにも寄るが）。
アルファ線は透過しないでしょう。

＞Ｑ２）　蓄積するなら、防護服を脱いだ下の服にも付いている？（「チリ」は発生する本体。
＞セシウムそのものだとして、下着などにも大量に透過物が付いている？　これは何？　これは放射線を発している？
ここが違うような気が。
この文章でいう「蓄積する」は、「放射線が細胞に当たることで発生する遺伝子異常（つまりエラーの蓄積）」が妥当だと思いますが。
（実際には、放射線が当たったら即遺伝子異常、というわけではないらしいのですが。）

自分は上の質問を「防護服の外側で発生した放射線が、防護服の内側に放射性物質を発生させる」と解釈しましたが…。
放射線が別の元素に当たって別の原子を放射性物質化することを「放射化」といいますが、
粒子線をよほど大量に浴びせない限りは問題にならないと思います。
（ここでいう大量とは、原子炉だとか粒子線照射施設といったレベルの話です。）
また、ガンマ線のような電磁波の場合は放射化はほぼ問題にならないです。

＞それとも上記は全て間違っていて、防護服で全てが遮断できる？
＞放射線は遮断できないが、そのエリアから出れば何も残らない？
＞（「チリ」は全て防護服で遮断できたとして＆防護服を縫いで廃棄する）
チリ自体は防護服で遮断できるでしょう。（その遮断の度合いは防護服の性能によるのは当然のことですが。）
放射性物質自体は残りませんが、上で書いた「放射線が細胞に当たることで発生する遺伝子異常（つまりエラーの蓄積）」は残ります。
その度合いの参考にするために、放射線を取り扱う人は累積で何mSv浴びたかを管理しているのです。

以上、御参考まで。

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Q放射線の種類

放射線は、一定レベルの周波数の電磁波のようなものと解釈してますが、周波数であれば、いろんな種類が考えられますよね。世間で「放射線は何シーベルト」というときの、放射線は、そのうちの特定の放射線と考えられます。この場合、他の周波数の放射線は、問題にならないのでしょうか？

A放射線は、xシーベルトでも、B放射線はyシーベルトで、C放射線がｚシーベルトだと、体に対する影響は、x＋y＋zを基準にしなければならないということはないのですか？

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A放射線は、xベクレルで、B放射線はyベクレルで、C放射線がｚベクレルだとすると、体に対する影響は、ax＋by＋czを基準にしなければならないということです。

a, b, c, は線種ごとに決められた定数で、人体に与える影響度を反映しています。

ax+by+cz = ○○シーベルト　と成ります。
以上からお分かりのように、シーベルトは調整後の数値ですから、放射線源の違いに関係なく人体に対する影響を表す指標となっています。

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Q放射性元素の放出する放射線について

今回、放射性元素について、お聞きしたく思います。
初歩的な質問で、誠にすみません。インターネットのウェブページで調べてみた内容を書いてみます。以下の内容が、正しいのかもお聞きしたく思います。

原発事故では、キセノン131、セシウム137などが生成されやすいと聞きます。
キセノン131、セシウム137は、それぞれβ崩壊して、β線、電子線を出し、セシウム131、バリウム137に変わるとも聞きます。通常の原発運転でも、濃縮ウランの内の、燃えないウラン238の場合は中性子を取り込み、β崩壊してプルトニウム239に変わると聞きます。
また原子炉の中で生まれる主なプルトニウムの同位体は、核分裂を起こすプルトニウム239と241、核分裂を起こさないプルトニウム238と240、242、244の6種類が出来るとも聞きます。さらに、このプルトニウムの同位体は、241は、β線を出し、他の238、239、240、242、そして244はα線を放出するとも聞きます。

前置きが、長くなりました。上に揚げた放射性物質は、β崩壊、α崩壊をしやすい放射性物質ようなのですが、他の崩壊も実際には起こり得る反応のでしょうか?
キセノン131、セシウム137の場合を例に出してお聞きします。β崩壊して、それぞれセシウム131、バリウム137に変わる反応だけでなく、α崩壊やγ崩壊も起こしたり、また中性子線を放出したりして、別な元素へと変化する事もあり得ると考えてよろしいのでしょうか?
プルトニウムの同位体、238、239、240、241、242、244の場合も、起こしやすい崩壊傾向はあっても、別の崩壊反応も起こり得ると理解したほうがよろしいのでしょうか?
この辺がよく分かりません。

一般的には、中性子がβ崩壊して、電子を放出すると、その放射性元素は、一つ上の原子価の元素が変わるようですし、一方、α崩壊すると、α線の本質はヘリウムの原子核ですから、元の放射性元素より原子量が小さい元素へと変わると聞きますが。

初歩的な質問で、大変すみません。

Aベストアンサー

＞前置きが、長くなりました。上に揚げた放射性物質は、β崩壊、α崩壊をしやすい放射性物質ようなのですが、他の崩壊も実際には起こり得る反応のでしょうか?
「単一の放射性核種が複数の崩壊パターンを示すことはあるのか」ということならば「ありえる」し、実際に存在します。
以下に、ウラン系列の壊変系列図（ウラン238が崩壊して安定同位体にたどり着くまでの核種を描いた図）を示します。
http://www.rist.or.jp/atomica/data/pict/18/18030101/06.gif
途中で二つに分岐するところがあるかと思いますが（例、ポロニウム218）、これはポロニウム218はアルファ崩壊、ベータ崩壊両方とも起こることを示しています。
（ただし、99.9%がアルファ崩壊、0.02%がベータ崩壊、と確率が偏っています。）

また、セシウム137の場合は、最終的にバリウム137に100%変わりますが、
○ベータ崩壊してバリウム137に直接変わる（セシウム137の5.4%）
○ベータ崩壊してバリウム137mに変わってから、ガンマ線を出して（核異性体転移）バリウム137に変わる（セシウム137の94.6%）
の２パターンの崩壊ルートがあります。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%BB%E3%82%B7%E3%82%A6%E3%83%A0137

なので、ある放射性核種が複数の放射性崩壊を起こすということはありえますし、
崩壊を起こす際に、別ルートをたどることで、複数の放射線を吐き出すこともありえます。

＞β崩壊して、それぞれセシウム131、バリウム137に変わる反応だけでなく、α崩壊やγ崩壊も起こしたり、また中性子線を放出したりして、別な元素へと変化する事もあり得ると考えてよろしいのでしょうか?
ただし、この放射性崩壊の確率などは厳密に測定されている観測事実ですから、
現在の知見上から「セシウム137から中性子がでる」なんてことはありえないでしょう。
（「崩壊確率が少なすぎて人間が観測できないだけだ」ということはありえるかもしれませんが。ただ、その場合、大勢の結果に影響しませんから無視できると考えます。）
（例→ビスマスhttp://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%93%E3%82%B9%E3%83%9E%E3%82%B9#.E5.90.8C.E4.BD.8D.E4.BD.93）
（ビスマス209は長らく安定同位体だと考えられてきたが、実際には放射性があった。しかし半減期は宇宙年齢の1億倍(!!)だった。）

＞プルトニウムの同位体、238、239、240、241、242、244の場合も、起こしやすい崩壊傾向はあっても、別の崩壊反応も起こり得ると理解したほうがよろしいのでしょうか?
それでよいと思います。
重い元素に関しては、前に出した崩壊系列（→http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%B4%A9%E5%A3%8A%E7%B3%BB%E5%88%97）を知れば大体わかるかと思います。

以上、参考まで

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Q自然放射線と人工放射線の違い

自然放射線と人工放射線の違いを教えて下さい。

福島原発事故の報道で自然放射線でこれ位の被爆をしますので
福島原発の放射線は漏れても大したことありませんよ

といった報道が多いですが
「本当かよ？」
というのが正直な気持ちです。

やっぱ自然放射線と人工放射線は違いますよね。

Aベストアンサー

＃２です。
原子炉内部で起こる反応と同じ反応が起こったのであれば当然放、ヨウソ131も作られたと思いますが、ヨウソ１３１は半減期が８．１日と短いので多分もう検出できるレベルでは残っていないでしょう。

ただ、反応プロセスが同じであれば人工でも天然でも同じ結果が得られるのが物理・化学の世界です。

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Q粒子ビーム関係について

今、英語で書かれている粒子ビームの教科書を訳しているのですが、どうもテクニカルタームがうまく訳せません。例えば、dispenser cathodeなど。
よろしければそのような専門用語辞典みたいなサイトを教えていただければ幸いです。お願いします！

Aベストアンサー

　その中に粒子ビーム関連のことが詳しく書いてあるかわからないんですが、私が科学関連の論文を読むときに参考にしている本が、

　リーディング科学英語（化学同人）ＩＳＢＮ 4-7598-0288-6
　と、

　科学英語語源小辞典（松柏社）ＩＳＢＮ 4-88198-911-1
　です。

　これらを参考に訳しています。というか意味を把握しています。そのままカタカナ用語になっていたりするので、前後の言葉から意味を把握したり・・・。
　分野的に新しい技術の論文ですと、対応する言葉がまだなかったりするので。

　ちなみにdispenser cathod は「含浸型カソード」と一般的に訳されていますね。CRTの電子銃の部品になってたりします。

お役に立てばよいのですが・・・・。

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Q放射線に関する２つの疑問

放射線について疑問があります。知識がおありの方、教えていただけないでしょうか。

１：
放射性物質が放射線を出す。その放射線で、細胞に傷がつくことが、様々な放射線障害の原因だと思います。では、放射線に当たった水、食べ物はどうなるのでしょうか。放射性物質が直接水や食べ物に付着するのではなく、あくまで放射線に当たっただけの場合です。放射能をもつことはないのは理解できるのですが、水や食べ物の成分は、何がしか変化するのでしょうか。遺伝子の組み換えが起きたりとか・・・。人体でも、たくさ...続きを読む

Aベストアンサー

１：
>　食べ物に放射線が当たると食べ物の遺伝子組み換えが起こって。。。

なんて考えても意味がないとおもいます。食べ物は多くの場合、
食卓に上がる前に死んでいるし、加熱などの調理がされているので、
食べ物の遺伝子を議論しても意味がありません。

むしろ通常、食べ物に魚にしろ、米にしろ、雑菌が混ざりこむことは
避けられないと思います。そういったものに放射線を当てると
雑菌が死滅・減少し、かえっていい効果がでるかもしれません。

食べ物を清潔にするために、放射線を当てるということも
実際に産業界で行われているようです。

> 水に放射線があたると

水はH2Oなので、放射線があたると、HとOHに分かれるかもしれません。
ひょっとすると、OHがさらにOとHに分かれるかもしれません。
しかし、過剰なHとOHは質量作用の法則により、大方はもとのH2Oに
戻ると思います。

２：同じ数の原子を用意すれば、セシウムの放射能の方が断然弱いです。

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Q放射線の数値よりも、放射性物質が怖いんじゃ？

ただしい知識と情報をいただきたいのですが。

原発の事故により、各地で放射線の値を報道して、ｘｘマイクロシーベルトだから、人体に
影響ないとか言っていますが、そもそも、放射線が飛来しているのではなく、放射性物資が
飛来していて、いかにそれが微量でも、食料について、それが人体の中に入ったら
大変なんじゃないかと思いますが、いかがなのでしょうか？

あくまで放射線は、放射線物質から発生しているものとの認識ですので、報道されている
以上に、放射能物質を人体に入れないことの警告や、報道のう方が必要なのだと
思うのですが？

Aベストアンサー

> 人体の中に入ったら大変なんじゃないか
そのとおりです。
質問者さんのそれは「内部被爆」と呼ばれていますので、詳しく知りたければネットで検索すればもっと情報を得られるでしょう。
（例：http://www.cadu-jp.org/data/yagasaki-file01.pdf　など）

内部被爆には、
1)「外部被爆」の場合は殆ど問題のないα線、β線などの放射線が身体に悪影響を及ぼす
2)放射性物質の種類によっては長期間体内に留まり長期にわたって悪影響
3)子ども、幼児ほど影響が大きくなる（これは外部被爆も同様）
等の特徴があるよう...続きを読む

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