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よろしくお願いします。
医学生なのですが、高校で物理を履修していないため
放射線学の授業がとても苦労しており、テストはまだ先ですが自分で勉強を
進めているところです。前回は光子について質問をさせていただきました。

今医療の放射線検査機器にPETというものがあり
(ポジトロン断層撮影法 positon emission tomography)
そこには陽電子が出てきます。

陽電子はプラスの電子、反物質という話は耳にした事がないわけではありませんが
高校の化学などでは出てきませんでした。
また、理論上ではなく日常的なもので陽電子を聞くのも私に取ってはPETが初めてです。

陽電子は原子を構成しないまでも、世の中に普通に存在するものなのでしょうか?
もしくは簡単につくりだせ、また維持することが可能なものなのでしょうか?

また陽電子が出てくると反物質が気になりますが反物質は世の中にそんなに存在するもの
なのでしょうか?
SFの世界では物質と反物質がぶつかると消滅してしまうような描写が描かれますが
陽電子はなぜPETで利用出来るほど長く存在するのでしょうか?

陽電子について色々と教えてください。
生物選択生で物理は高校レベルも厳しい状態ですが、わかりやすく
ご教授いただけたら幸いです。

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A 回答 (4件)

電子に対して陽電子を反物質といいます。

反物質はこの物質世界にとどまる時間非常に短く、あまり日常的ではありませんが、環境にふりそそぐ宇宙線には含まれるのでありふれているとも言えます。

http://unit.aist.go.jp/riif/adcg/pos_faq.html

PETの場合にはβ+崩壊して陽電子を放出する核種を体内に注入して、電子との対消滅によって放射されるガンマ線を測定しています。したがって、その放射性核種を含む液が患部に到着した頃を見計らって測定するので陽電子の短寿命(ポジトロニウムでも150ナノ秒程度)は問題ありません。
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました。
教えていただいたサイトもとても参考になりました。

お礼日時:2011/04/10 13:45

PETを理解するのに陽電子が何かなどと言う事にこだわることは有りません。


PETのPはPositron(陽電子)のPだという事、陽電子はすぐに消滅するので使う時にサイクロトロンで作り出す。
サイクロトロンは陽電子を作るのに使用できる。(他の用途もあるけど)
ぐらいを知っていれば十分でしょう。

>高校の化学などでは出てきませんでした。
高校で習う事が世の中のすべてでは有りません。
今習っているのですからそれで十分です。

>日常的なもので陽電子を聞くのも私に取ってはPETが初めてです。
普通の人はPETを知っていても陽電子などと言うものを知らないのが普通です。

>世の中に普通に存在するものなのでしょうか
普通と言うのをどうとらえるかというのが問題です。
PETを使用しているところには陽電子が有りますよね。
PETが存在するのが普通で有れば普通だし、そうでなければ普通ではない。
今話題の放射線ですが、放射線のうちβ線は電子又は陽電子です。
宇宙からくる宇宙線によっても陽電子が作られています。
放射性物質が有れば陽電子が有っても不思議では有りませんが、問題になるほどの放射性物質が存在する場所は限られます。

>簡単につくりだせ、また維持することが可能なものなのでしょうか?
簡単では有りませんが作ることは出来ます。
PETの設備ではサイクロトロンを使用して作り出しています。
PETで使用するのはβ線を出す放射性物質です。
ただし、この放射性物質はPET検査が終了すると速やかに消滅します。
http://homepage3.nifty.com/anshin-kagaku/sub0412 …

>反物質は世の中にそんなに存在するものなのでしょうか?
自然界に存在する事が確認されたことは有りません。
物理学を研究しているところで実験的に作られたことは有ります。
http://www.riken.go.jp/r-world/info/release/pres …

>陽電子はなぜPETで利用出来るほど長く存在するのでしょうか?
長くは存在しません。
ですからサイクロトロンを使用して必要になった時に作ります。
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました。
半分は興味もあったので、質問させていただきました。
とても参考になりました

お礼日時:2011/04/10 13:40

陽電子そのものを体内に入れてPET検査をするのでは


ないですよ。β+壊変を起こしその際に陽電子を
生成する物質を体内に注射して、電子と陽電子の対消滅時の
ガンマー線を検出器でカウントしています。
陽電子単体のの存在時間は環境の物質にも依りますが
100~400psec程度できわめて短い物です。
とても、単体では使えません。

ただの水溶液だと血管造影剤と変わりないので、ブドウ糖
(若しくはそれに近い性質の物)に付加して局所的な
代謝異常を発見したりしています。
CT、MRI、USに比べかなり小さな腫瘍を発見するのに有効です。

陽電子うんぬんよりPET検査のおおまかな
所を分かった方がいいかと思いますよ。
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました。
まずは大まかにと思っているのですが陽電子というものが
とても魅力的にうつり勢い質問してしまいました。
すいません。
お陰さまでpetの仕組みもわかってきました。
ありがとうございました。

お礼日時:2011/04/10 13:43

反物質とは違うようです。

通常の物質みたいです。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%99%BD%E9%9B%BB% …

つまり、強力な電圧を原子にかけて陽電子を発生させて、そのときに発生するγ線を利用しているのです。
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
ただ、対消滅するのであればやはり反粒子なのではないでしょうか。
また、またマイナスの電荷が電子というのが小学校からの認識だったので
陽電子はとてもとらえにくいです

お礼日時:2011/04/10 04:10

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またその時でるベータ線(ベータ粒子)はどこから飛び出てくる
のでしょうか?

高校の教科書では、重水素も炭素14もベータ崩壊ですが
ベータ崩壊が自然界では多い?ということはありますか?

また、放射線ということで放射能は?と心配になりますが
ベータ崩壊などの放射能はそれほど気にするものではないので
しょうか?

その他、アルファ崩壊、γ崩壊などの違いなどわかりやすく
ご教授いただけたら幸いです

Aベストアンサー

大学時代にその辺りを学んだものです。

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まずベータ崩壊は質量数を変えずにということなので
中性子→陽子に変化するという事で良いのでしょうか?

正解です。


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またその時でるベータ線(ベータ粒子)はどこから飛び出てくる
のでしょうか?

ベータ粒子は、電子そのものです。
出どころは原子核です。


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高校の教科書では、重水素も炭素14もベータ崩壊ですが
ベータ崩壊が自然界では多い?ということはありますか?

天然放射線で主要なのは、4つの崩壊系列です。
http://kyoto.cool.ne.jp/zebedee/div.html
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http://www.ne.jp/asahi/radioactivity/mineral/use/keiretu_u.htm
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また、放射線ということで放射能は?と心配になりますが
ベータ崩壊などの放射能はそれほど気にするものではないので
しょうか?

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つまり、ベータ線が減速・静止することと引き換えにX線が出るわけです。
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>>>
その他、アルファ崩壊、γ崩壊などの違いなどわかりやすく
ご教授いただけたら幸いです

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たとえば、上記で紹介したトリウム系列の図において
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β線は原子核のβ崩壊によって出てきた電子で、こっちは人間のコントロール不能な放射線で、
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というくらいな感じです。
感じで、というのは本当の専門家に言わせると違うかも知れませんが、電気と放射線と両方ちょっとかじった私の感覚です。
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Qレイリー散乱とトムソン散乱などの違い

レイリー散乱とトムソン散乱などの違い

こんにちは!
機器分析を勉強しているのですが、
レイリー散乱とトムソン散乱などの違いが分かりません。
簡単な認識としては

入射光と励起光の波長が等しいものがトムソン散乱で
入射光と励起光の波長が違うものが(アンチ)ラマンストークス散乱
入射光と反射光(回折光)の波長が等しいものがレイリー散乱、
入射光と反射光の波長が違うものがコンプトン散乱という認識でいいでしょうか?

それと、コンプトン散乱は運動量が一定という解説がされていましたが、
入射光と反射光との波長が違っているという、これはどういうことでしょうか?

簡単でいいので説明してください。

Aベストアンサー

入射光と散乱光の波長が等しいものを弾性散乱といいます。
入射光と散乱光の波長が違うものを非弾性散乱といいます。

トムソン散乱とレイリー散乱は弾性散乱です。
(アンチ)ラマンストークス散乱とコンプトン散乱は非弾性散乱です。

トムソン散乱とレイリー散乱の違いについては、専門家の人には怒られてしまうかもしれませんけど、「入射光の波長が電子遷移を起こす光の波長と同じくらいかそれよりも長いときに起こる弾性散乱のことをレイリー散乱と呼び、入射光の波長が電子遷移を起こす光の波長よりも十分に短いときに起こる弾性散乱のことをトムソン散乱と呼ぶ」というくらいの認識でいいんじゃないかと私は思います。

原子や分子やイオンでは、電子遷移を起こす波長というのは紫外線や可視光線の波長ですから、
可視光線を試料に照射したときに起こるのがレイリー散乱と(アンチ)ラマンストークス散乱で、
X線を試料に照射したときに起こるのがトムソン散乱とコンプトン散乱である、
と考えていいです。


> という認識でいいでしょうか?

試料に照射する光のことを、励起光または入射光と呼びます。つまり励起光と入射光は同じものです。

X線回折実験では、散乱光(散乱X線)が互いに干渉することにより回折光(回折X線)ができます。回折光(回折X線)のことを反射光(反射X線)ということもあります。トムソン散乱は干渉性散乱なので回折が起こりますけど、コンプトン散乱は非干渉性散乱なので回折が起こりません。ですので、コンプトン散乱により出てきた光のことを反射光(反射X線)と呼ぶのは、間違いとまではいいませんけど、避けたほうが無難でしょう。トムソン散乱により出てきた光を反射光(反射X線)または回折光(回折X線)と呼ぶことは、まったく問題ありません。

これらをふまえると、

入射光と散乱光の波長が等しいものがレイリー散乱、
入射光と散乱光の波長が違うものが(アンチ)ラマンストークス散乱、
入射X線と散乱X線の波長が等しいものがトムソン散乱、
入射X線と散乱X線の波長が違うものがコンプトン散乱。

ということになります。


> コンプトン散乱は運動量が一定

運動量が一定、ではなく、運動量の和が一定です(運動量はベクトルなのでベクトル和が一定)。

 入射光の運動量+試料中のある一個の電子の運動量=散乱光の運動量+弾き飛ばされた電子の運動量

左辺の第二項(試料中のある一個の電子の運動量)は、他の三項に比べると無視できるほど小さいので、

 入射光の運動量=散乱光の運動量+弾き飛ばされた電子の運動量

になります。

参考URL:http://www.kutl.kyushu-u.ac.jp/seminar/MicroWorld/Part3/P37/Compton_effect.htm

入射光と散乱光の波長が等しいものを弾性散乱といいます。
入射光と散乱光の波長が違うものを非弾性散乱といいます。

トムソン散乱とレイリー散乱は弾性散乱です。
(アンチ)ラマンストークス散乱とコンプトン散乱は非弾性散乱です。

トムソン散乱とレイリー散乱の違いについては、専門家の人には怒られてしまうかもしれませんけど、「入射光の波長が電子遷移を起こす光の波長と同じくらいかそれよりも長いときに起こる弾性散乱のことをレイリー散乱と呼び、入射光の波長が電子遷移を起こす光の波長よりも十分...続きを読む

Qフッ素のβ崩壊

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(1)に入るものを答えよ。

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そもそもβの手前に+がついているものは何を意味するのでしょうか。

18F に 通常のβなら質量数+1ですがここはその逆を意味しているということで

18F→ 18 O + +β+ニュートリノ

でいいのでしょうか。

間違っていたら正しい考え方もご指導ください。

Aベストアンサー

+βは陽電子です。
β⁺崩壊では、陽子が中性子になって陽電子とニュートリノを放出します。したがって、原子番号が一つ減り、質量数は変化しません。フッ素より原子番号が一つ小さい元素は酸素でですから、あなたの解答で合っています。

Qアンプルとバイアルの違い

お医者さんの使う薬はアンプルとかバイアルという容器に入っていますが、これらの違いはどこにあるのでしょうか?
容量でしょうか、それとも形が異なるのですか?
それと元々何語由来かも教えていただけたら幸いです。
また他の名称の容器についても教えてください。

Aベストアンサー

注射剤を入れる容器の話と言うことで、これまでの回答と重複する部分もありますが、まとめさせていただきます。
ちなみに注射剤の容器は、医薬品の公定書(日本薬局方やアメリカのUSPなど)では、アンプル、バイアル、その他を問わず、全て密封容器とされています。

アンプルは、薄手のガラス管(ホウ珪酸-硬質ガラス)を成型したもので、薬液を充填した後、末端を熱(通常はガスバーナー)で溶融して閉じてあります。

特徴ですが、硬質ガラスは医薬品成分が吸着したり、逆にガラスの成分が溶出したりすることがほとんど無く(わずかにアルカリ分が溶出しますが)、内容液との反応性がとても低いと言えますし、もちろん酸素などのガス透過性もありません。
また、バイアルに比べると低コストで作れます(バイアルに必須なゴム栓や、これを止めるアルミキャップも不要です。)ので、単価の安い医薬品にも使いやすいと言えます。
欠点としては、薄手のガラスを使っているため比較的壊れやすく、大容量にするには適さない(ふつうは20ml程度まで)点と、以下厳密な話になりますが(実用上はほとんど問題ありませんが)使用時に首の部分を折る時に、微量のガラス片が内容物に混入する可能性がある(加熱して溶閉しますので、内部が陰圧になっており、破片を吸い込んでしまいます。)ことがあげられます。

語源はフランス語で(歴史的に始めに使われたのはフランスです。)、ampouleというのは、ふくらんだといった意味で、ガラス管をふくらませた物(当初は管状ではなく、丸っこいものでした。)に薬液を入れて封入したので、このような名前になったのだろうと思います。

バイアルは、ガラス瓶(最近では、プラスチック製のものもあります。)にゴムでできた栓をするものです。
製法から大別すると2種類あり、一つは管瓶といわれるもので、これは硬質ガラスの管をガスバーナーで成型して作られたもので、アンプルに比べると厚手のガラス管を使うことから、加工温度を高くしなければならず、このためアルカリ溶出が多少多くなる傾向があります。また、この製法ではあまり大容量のものはつくれません。(200ml程度まで。)

もう一つの製法は、溶融したガラスを型に入れ、内部に空気を吹き込んで成型する方法で、大量生産の場合かなり低コストですし、大容量のものも作れますが、こちらは軟質(ソーダライム)ガラスを用いますので、管瓶に比べアルカリ分が多めになり、内部の薬液がアルカリ性の場合、長期間の保存では、ガラス内壁の腐食も配慮する必要があります。それから、管瓶に比べて、どうしてもガラス厚が大きくなりますので、その分重くなります。(たいした問題ではありませんが、流通性では、多少の欠点といえます。)

また、バイアルはゴム栓を用いますので、内容物によってはゴム栓への吸着による力価の低下(代表的なものとして、インシュリンやニトログリセリンなどがあります。)の恐れがあり、このような場合には、表面をテフロンでコートしたゴム栓が用いられたりします。
アンプルが一度開けたらその場で使い切らなければならないのに対し、バイアルは注射器でゴム栓のところから薬液を取れますので(ふたを開けなくてもよい)、残りを保存して繰り返し使用ができます。(ただし、無菌性の面から、一度使ったものはあまり長く保存すべきではありません。)
細かい話になりますが、ゴム栓に繰り返し注射針を刺すと、ゴムの一部が剥離して(コアリングと言います)、薬液に混入する危険性もあります。

なお、凍結乾燥製剤の場合、使用性だけでなく製造工程の面からも、(全てではありませんが)アンプルよりもバイアルが好んで使われる傾向があります。

大容量のバイアルをボトルと呼ぶことがありますが、これは慣用的な呼び名で、厳密にどの大きさからと決まっているわけではありません。
どちらも名前の由来は、多分英語だと思います。

ガラス以外では、プラスチック(ビニール)製の容器もあり、これらのほとんどは、点滴用の輸液などに用いる、大容量の物です。(ポリエチ製の小容量アンプルもありますが。)

こちらは、ポリエチレンなどの比較的硬質な材料でできたボトルと、厚手のビニール袋のようなバッグに大別されます。
これらは、ガラスボトルに比べ軽くて壊れにくい点と、使用後の廃棄が楽な点で優れています(流通や使用時の利点と言えます。)が、材質によっては、内容物の吸着や酸素などのガス透過性を配慮する必要があります。(内容物に合わせて、適した材質が使われますので、実用上は問題ありませんが。)

余談ですが、点滴をしている際、ボトルでは薬液が減った分の空気を入れるために、通気針と呼ばれる注射針を刺しておかなければなりません。(空気が入らないと、内部がだんだん陰圧になって、薬液が出てこなくなります。)
一方、バッグでは薬液が減るとペシャンコにつぶれてきますので、通気針が不要で、その分使いやすいといえます。(外気が内部に入りませんので、無菌性の面でも有利です。)

その他の注射剤容器として、ガラスやプラスチックの注射筒にはじめから医薬品が封入してあり、注射針をつけてそのまま使用できる、プレフィルドシリンジといったものもあります。

注射剤を入れる容器の話と言うことで、これまでの回答と重複する部分もありますが、まとめさせていただきます。
ちなみに注射剤の容器は、医薬品の公定書(日本薬局方やアメリカのUSPなど)では、アンプル、バイアル、その他を問わず、全て密封容器とされています。

アンプルは、薄手のガラス管(ホウ珪酸-硬質ガラス)を成型したもので、薬液を充填した後、末端を熱(通常はガスバーナー)で溶融して閉じてあります。

特徴ですが、硬質ガラスは医薬品成分が吸着したり、逆にガラスの成分が溶出したりす...続きを読む

Q元素と原子の違いを教えてください

元素と原子の違いをわかりやすく教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

難しい話は、抜きにして説明します。“原子”とは、構造上の説明に使われ、例えば原子番号、性質、原子質量などを説明する際に使われます。それに対して“元素”というのは、説明した“原子”が単純で明確にどう表記出来るのか??とした時に、考えるのです。ですから、“元素”というのは、単に名前と記号なのです。もう一つ+αで説明すると、“分子”とは、“原子”が結合したもので、これには、化学的な性質を伴います。ですから、分子は、何から出来ている??と問うた時に、“原子”から出来ていると説明出来るのです。長くなりましたが、化学的or物理的な性質が絡むものを“原子”、“分子”とし、“元素”とは、単純に記号や名前で表記する際に使われます。

Q陽子と陽電子について

「陽子」と「陽電子」と「反陽子」の違いってなんでしょうか?
よく似た言葉で,よくわかりません.
ネットで検索をしても,その答ずばりが書かれていたページは見つけられませんでした.
もしご理解の方がいれば,ご教授よろしくお願いいたします.

Aベストアンサー

高等学校のレベルで陽子と電子の違いは出てきます。
この2つが混乱するようでしたら陽電子とか反陽子とかに手を出すのは無理です。

電子と陽電子、陽子と反陽子が対になります。
電子と陽子ははっきりとした違いがありますから混乱しないと思うのですが。
陽電子は反陽子と同じく反粒子ですから反電子と呼んだ方がよかったのかもしれません。正の電荷を持っているということで「陽」電子という名前がついてしまった様です。

教科書で原子の構造が載っているところを調べなおしてください。

Q民事再生法を、めちゃくちゃわかりやすくご説明ください。

いま勤めてる会社が危ないです。

今月か来月にも、民事再生法の適用を受けるとのもっぱらの噂です。

そこで質問です。

民事再生法とはどのようなものなのでしょうか。

また、それによって、さらなる人べらしは当たり前のように行われるのでしょうか。

いずれは倒産する可能性も大きいのでしょうか。

恥ずかしながらそのあたりの知識がまったくなく、社内でも人によって解釈がちがうので戸惑っています。

わかりやすく説明していただけると幸いです。

どうぞよろしくお願いいたします<m(__)m>

Aベストアンサー

民事再生法。
簡単に言うと、借りた金を約束通り返せなくなったので
いくらかはチャラにしてください。という法律です。

従来の会社更生法と違うのは、経営者はそのまま事業を
継続できる、辞めなくてもいいというのが、一番の違いです。

もっとも、誰も貸した金を返さなくてもいいとはいいませんので、
いくらが条件があります。

一番大きな点は、借金返済のために資金繰りが悪化して潰れそうには
なっているが、事業自体は順調で黒字が出ている。
借金さえなければいい会社なのに。そういう感じです。

今、潰して資産を債権者で切り分けするよりは、
活かしておいて、働かせて借金返済をさせたほうが得だ。
そういう客観的な判断ができるようならば、債権者の同意のもとで
会社、事業の存続と借金の減免が行われます。

当然、債権者はよりたくさん金を返してほしいですから、
従業員の削減、給与のカット、経費削減案、売上アップのためのさらなる具体策など
を求めてきます。もっとも、違法で最低賃金を切るようなことはさせられませんし、
いきなり給料7割カットとか言ってしまうと、優秀な従業員から逃げられて
しまうので、それらには自ずと限度はあります。

民事再生の成功の可否は、事業の健全性(合法で世情にあっていてきっちり儲けられること)と
経営者のやる気と体力、従業員などの同意とやる気をいかに出せるかに
かかってきます。事業が健全でも、経営者の怠惰で失敗するところもあれば、
従業員がやる気をだしてそれなりに成功しているところもあるようです。

簡単な本はでていますので、本屋で一冊読んでみることをお勧めします。

民事再生法。
簡単に言うと、借りた金を約束通り返せなくなったので
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いくらが条件があります。

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