電離放射線の概念。 労働衛生

電離放射線- 媒体のイオン化を引き起こす放射線です。 , それらの。 人体を含むこの環境における電流の流れは、細胞の破壊、血液組成の変化、火傷、その他の重大な結果を引き起こすことがよくあります。

電離放射線源

電離放射線の発生源は、放射性元素とその同位体、原子炉、荷電粒子加速器などです。X 線設備と高電圧直流源が X 線放射線の発生源です。 ここで、通常の動作中は放射線の危険性はわずかであることに注意してください。 これは緊急事態が発生したときに発生し、地域が放射能汚染された場合には長期間にわたって現れる可能性があります。

国民は、宇宙や地殻に存在する放射性物質などの自然放射線源から被曝のかなりの部分を受けています。 このグループの中で最も重要なものは放射性ガスであるラドンで、これはほぼすべての土壌で発生し、常に地表に放出され、最も重要なことには工業用地や住宅地に浸透します。 無色無臭のため、姿を現すことはほとんどなく、発見するのが困難です。

電離放射線は、電磁波(ガンマ線と X 線)と粒子(α 粒子、β 粒子、中性子など)の 2 種類に分類されます。

電離放射線の種類

電離放射線は放射線と呼ばれ、環境との相互作用によりさまざまな符号のイオンが形成されます。 これらの放射線源は、核エネルギー、技術、化学、医学、農業などで広く使用されています。放射性物質や電離放射線源を扱う作業は、それらの使用に携わる人々の健康と生命に潜在的な脅威をもたらします。

電離放射線には次の 2 種類があります。

1) 粒子(α線およびβ線、中性子線)。

2) 電磁波 (γ 線および X 線)。

アルファ線物質の放射性崩壊中または核反応中に物質から放出されるヘリウム原子の原子核の流れです。 α 粒子の質量が大きいため、その速度が制限され、物質内での衝突回数が増加するため、α 粒子はイオン化能力が高く、浸透能力が低くなります。 空気中のα粒子の範囲は8÷9cmに達し、生体組織では数十マイクロメートルに達します。 この放射線は、放射性物質が放出されている限り危険ではありません。 ああ、粒子は、傷口や食べ物、吸い込んだ空気などから体内に侵入することはありません。 その場合、それらは非常に危険になります。


ベータ線原子核の放射性崩壊によって生じる電子または陽電子の流れです。 β粒子はα粒子に比べて質量が大幅に小さく、電荷も少ないため、α粒子よりも貫通力が高く、イオン化力が低くなります。 β粒子の飛程は空気中で18m、生体組織中では2.5cmです。

中性子線特定の核反応中、特にウランおよびプルトニウムの核分裂中に原子核から放出される、電荷を持たない核粒子の流れです。 エネルギーに応じて、 遅い中性子(エネルギーが 1 kEV 未満の場合)、 中間エネルギー中性子(1 ~ 500 kEV) および 高速中性子(500keVから20MeVまで)。 中性子と媒体内の原子核との非弾性相互作用中に、荷電粒子とγ量子の両方からなる二次放射線が発生します。 中性子の透過能力はそのエネルギーに依存しますが、α粒子やβ粒子に比べて大幅に高くなります。 高速中性子の場合、空気中の経路長は最大 120 m、生物組織内では 10 cm です。

ガンマ線核変換または粒子相互作用中に放出される電磁放射線です (10 20 ÷10 22 Hz)。 ガンマ線は電離効果は低いですが、透過力が高く、光の速度で伝わります。 それは人体や他の物質を自由に通過します。 この放射線は、厚い鉛またはコンクリート スラブによってのみ遮断できます。

X線照射物質中の高速電子が減速するときに発生する電磁放射も表します (10 17 ÷10 20 Hz)。

核種と放射性核種の概念

化学元素のすべての同位体の原子核は「核種」のグループを形成します。 ほとんどの核種は不安定です。 それらは常に他の核種に変化しています。 たとえば、ウラン 238 原子は、2 つの陽子と 2 つの中性子 (粒子) を放出することがあります。 ウランはトリウム234になりますが、トリウムも不安定です。 最終的に、この変換の連鎖は安定した鉛核種で終わります。

不安定な核種の自然崩壊を放射性崩壊といい、そのような核種自体を放射性核種といいます。

崩壊するたびにエネルギーが放出され、それが放射線の形でさらに伝達されます。 したがって、原子核による 2 つの陽子と 2 つの中性子からなる粒子の放出は a 線、電子の放出は β 線、場合によっては g 線であるとある程度言えます。が発生します。

放射性核種の形成と拡散は、大気、土壌、水の放射性汚染につながるため、その含有量を継続的に監視し、中和措置を講じる必要があります。

電離放射線は、照射された媒体内の電離プロセスを励起する特別なタイプの放射エネルギーです。 電離放射線の発生源は、X線管、強力な高電圧および加速器設備ですが、主に天然(ウラン、トリウム、ラジウム)および人工(同位体)などの放射性物質です。

放射能は原子核の自発的な崩壊過程であり、その結果として電磁放射線と粒子放射線が発生します。

電離放射線源に関連する主な仕事の種類: 金属や製品のガンマ線探傷、医療機関や技術研究所での X 線装置での作業、生産プロセスを制御するための同位体の使用、工業用および科学用のハイテク機器の操作。電力の高電圧および加速器の設置、原子炉の使用、医療機関における診断および治療目的での放射性物質および放射線の使用、放射性鉱石の採掘。

放射性物質を扱う場合、外部照射に加えて、放射性元素が肺(放射性粉塵やガスの吸入)や消化管を通って体内に侵入する可能性があります。 一部の物質は皮膚に浸透する可能性があります。

体内に保持された放射性物質は血液によってさまざまな組織や器官に運ばれ、内部放射線源となります。 体からの放射性物質の除去速度は異なります。 溶解性の高い物質はより速く放出されます。 長寿命同位体は、一度体内に入ると被害者の生涯を通じて電離放射線源となる可能性があるため、特に危険です。

放射線の種類

放射性物質の原子核が崩壊すると、a線、b線、y線、中性子の4種類の放射線が放出されます。

a 線は、大きな質量を持つ正に荷電した粒子 (ヘリウム原子核) の流れです。 α粒子は組織に浅く浸透し、皮膚上皮の角質層に吸収されるため、外部からの放射線照射はほとんど危険がありません。 細胞には高出力のエネルギーが直接照射されるため、体内へのα線放射体の侵入は大きな危険をもたらします。

B 線は、負の電荷 (電子) を持った粒子の流れです。 B 線は a 線よりも透過力が高く、エネルギーに応じて空気中では数センチメートルから 10 ~ 15 メートル、水中や組織では数ミリメートルから 1 センチメートルまでの範囲に達します。

Y 線は高周波電磁放射線です。 それらの特性は X 線に似ていますが、波長がより短くなります。

y 線のエネルギーは大きく異なります。 エネルギーに応じて、y 線は通常、軟線(0.1 ~ 0.2 MeV)、中硬線(0.2 ~ 1 MeV)、硬線(1 ~ 10 MeV)および超硬線(10 MeV 以上)に分類されます。

このタイプの放射線は、外部放射線にさらされると最も透過性が高く、最も危険です。

中性子は電荷を持たない粒子です。 優れた浸透力を持っています。 中性子照射の影響により、組織を構成する元素(リンなど)が放射性になる可能性があります。

生体作用

電離放射線は、組織や器官に複雑な機能的および形態学的変化を引き起こします。 その影響下で、組織や器官を構成する水分子は崩壊し、高い酸化能力を持つ遊離原子やラジカルが形成されます。 水の放射線分解の生成物は、タンパク質構造の活性スルフヒドリル基(SH)に作用し、それらを不活性なもの、つまりビスルフィド基に変換します。 その結果、合成プロセスを担うさまざまな酵素系の活性が破壊され、合成プロセスが抑制され歪められます。 電離放射線はタンパク質や脂質分子にも直接作用し、変性効果をもたらします。 電離放射線は、身体に局所的損傷(火傷)および全身的損傷(放射線障害)を引き起こす可能性があります。

最大許容線量

全身に対する放射線の最大許容線量 (MAD) (電離放射線源を直接使用する場合) は、1 年間で 0.05 J/kg (5 レム) に設定されています。 場合によっては、1 四半期以内に最大 0.03 J/kg、または 3 レムの線量を受けることが許可されます(年間の総放射線量は 0.05 J/kg、または 5 レムに維持されます)。 この線量の増加は、30 歳未満の女性には許可されていません(女性の場合、四半期中の最大放射線量は 0.013 J/kg、または 1.3 レムです)。

電離放射線 (IR) -素粒子 (電子、陽電子、陽子、中性子) と電磁エネルギーの量子の流れ。物質を通過すると、原子と分子のイオン化 (反対極性のイオンの形成) と励起が起こります。 イオン化 -中性の原子または分子が荷電粒子 - イオンに変化すること bII は、原子核の放射性崩壊の結果として発生する宇宙線の形で地球に到達します (απ β 粒子、γ 線、および X 線)。荷電粒子の加速器で人工的に生成されます。 実際に興味深いのは、最も一般的なタイプの IR、つまりα粒子およびβ粒子の束、γ線、X線、中性子束です。

アルファ線(a) – 正に荷電した粒子の流れ – ヘリウム原子核。 現在、120 を超える人工および天然のアルファ放射性原子核が知られており、これらはアルファ粒子を放出するときに 2 つの陽子と 2 つの中性子を失います。 崩壊中の粒子の速度は 20,000 km/s です。 同時に、α粒子の透過能力は最も小さく、体内での経路長(発生源から吸収までの距離)は0.05 mm、空気中では8〜10 cmであり、紙を通過することさえできません。ただし、単位あたりのイオン化密度の範囲は非常に広い(1 cmから最大数万ペア)ため、これらの粒子はイオン化能力が最も高く、体内では危険です。

ベータ線(β) – 負に帯電した粒子の流れ。 現在、約900のベータ放射性同位体が知られている。 β粒子はα粒子に比べて質量が数万分の1ですが、透過力が優れています。 その速度は秒速20万~30万kmです。 空気中のソースからの流れの経路長は 1800 cm、人間の組織内では 2.5 cm で、β 粒子は固体材料 (3.5 mm アルミニウム板、有機ガラス) によって完全に保持されます。 そのイオン化能力はα粒子の1000分の1です。

ガンマ線(γ) – 1 · 10 -7 m から 1 · 10 -14 m までの波長の電磁放射。 物質内の高速電子が減速するときに放出されます。 これはほとんどの放射性物質の崩壊時に発生し、大きな透過力を持っています。 光の速さで移動します。 電場や磁場の中では、γ線は偏向されません。 この放射線は、単位長さあたりのイオン化密度が非常に低いため、α線やベータ線よりも電離能力が低くなります。

X線照射特殊な X 線管、電子加速器、物質中の高速電子の減速中、およびイオンが生成される原子の外側の電子殻から内側の電子殻への電子の遷移中に得られます。 X 線は、γ 線と同様に、イオン化能力は低いですが、侵入深さが長いです。

中性子 -原子核の素粒子であり、その質量はα粒子の質量の 4 分の 1 です。 彼らの寿命は約16分です。 中性子には電荷がありません。 空気中の遅い中性子の経路長は約15メートル、生物学的環境では3センチメートルです。 高速中性子の場合はそれぞれ 120 m と 10 cm で、後者は透過能力が高く、最大の危険をもたらします。

電離放射線には次の 2 種類があります。

微粒子、静止質量がゼロとは異なる粒子 (α-、β-、および中性子線) で構成されます。

電磁(γ線およびX線放射) - 非常に短い波長を持ちます。

あらゆる物質や生物に対する電離放射線の影響を評価するには、特別な量が使用されます。 放射線量。電離放射線と環境の相互作用の主な特徴は、電離効果です。 放射線量測定の開発の初期段階では、ほとんどの場合、空気中を伝播する X 線放射線を処理する必要がありました。 したがって、X 線管または装置内の空気のイオン化の程度が放射線場の定量的な尺度として使用されました。 通常の大気圧における乾燥空気の電離量に基づく定量的な尺度であり、非常に簡単に測定できますが、これを被ばく線量と呼びます。

被ばく線量 X線とγ線の電離能を決定し、大気の単位質量あたりの荷電粒子の運動エネルギーに換算された放射線エネルギーを表します。 暴露線量は、空気の基本体積内の同じ符号のすべてのイオンの総電荷の、この体積内の空気の質量に対する比率です。 被ばく線量の SI 単位は、クーロンをキログラムで割ったもの (C/kg) です。 非全身単位はレントゲン (R) です。 1 C/kg = 3880 R。既知の種類の電離放射線の範囲とその適用領域を拡大すると、その複雑さと多様性により、物質に対する電離放射線の影響の尺度を簡単に決定できないことが判明しました。この場合に発生するプロセスの説明。 それらの中で最も重要なものは、照射された物質に物理化学的変化を引き起こし、特定の放射線効果を引き起こすものであり、物質による電離放射線のエネルギーの吸収です。 その結果、吸収線量という概念が生まれました。

吸収線量は、照射された物質の単位質量あたりにどれだけの放射線エネルギーが吸収されるかを示し、電離放射線の吸収エネルギーと物質の質量の比によって決まります。 SI システムにおける吸収線量の測定単位はグレイ (Gy) です。 1 Gy は、1 J の電離放射線エネルギーが 1 kg の質量に伝達される線量であり、吸収線量の体外単位は rad です。 1 グレイ = 100 ラド。 生体組織への放射線照射による個々の影響の研究では、同じ吸収線量でも、種類の異なる放射線が身体に異なる生物学的影響を引き起こすことが示されています。 これは、より重い粒子 (たとえば、陽子) は、より軽い粒子 (たとえば、電子) よりも組織内の単位経路あたりにより多くのイオンを生成するという事実によるものです。 同じ吸収線量の場合、放射線生物学的破壊効果が高くなるほど、放射線によって生成されるイオン化の密度が高くなります。 この影響を考慮するために、等価線量の概念が導入されました。

等価線量吸収線量の値に特別な係数、つまり相対生物学的有効性 (RBE) 係数または品質係数を乗算することによって計算されます。 さまざまな種類の放射線の係数値を表に示します。 7。

表7

さまざまな種類の放射線に対する相対生物学的有効係数

線量当量の SI 単位はシーベルト (Sv) です。 1 Sv の値は、1 kg の生物組織に吸収されるあらゆる種類の放射線の等価線量に等しく、1 Gy の光子放射線の吸収線量と同じ生物学的影響を生み出します。 等価線量の非全身測定単位はレム(生物学的等量ラド)です。 1 シーベルト = 100 レム。 人間の一部の臓器や組織は、他の臓器や組織よりも放射線の影響に敏感です。たとえば、同じ等価線量では、甲状腺よりも肺にがんが発生する可能性が高く、生殖腺への放射線照射は、次の理由により特に危険です。遺伝子損傷のリスク。 したがって、さまざまな臓器や組織への放射線量は、放射線リスク係数と呼ばれるさまざまな係数を使用して考慮する必要があります。 等価線量値に対応する放射線リスク係数を乗算し、すべての組織と器官を合計すると、次のようになります。 有効量、体への全体的な影響を反映します。 加重係数は経験的に確立され、生物全体の合計が 1 になるように計算されます。 実効線量単位は等価線量単位と同じです。 シーベルトまたはレムでも測定されます。

電離放射線とは、特定の環境に進入または侵入したときにその環境内で電離を引き起こす種類の放射エネルギーを指します。 放射性放射線、高エネルギー放射線、X線などはこのような性質を持っています。

平和目的での原子力エネルギー、さまざまな加速器設備やX線装置の広範な利用は、国民経済における電離放射線の蔓延と、この分野で働く膨大で増え続ける人々の派遣を決定づけた。

電離放射線の種類とその性質

最も多様な種類の電離放射線は、いわゆる放射性放射線であり、元素の原子核の自然放射性崩壊の結果として形成され、元素の物理的および化学的特性が変化します。 放射性崩壊する能力を持つ元素は放射性と呼ばれます。 それらは、ウラン、ラジウム、トリウムなどの天然元素 (合計約 50 元素) と、放射性特性が人工的に得られる人工元素 (700 以上の元素) の場合があります。

放射性崩壊中、アルファ、ベータ、ガンマという 3 つの主要なタイプの電離放射線が発生します。

アルファ粒子は、通常は重い天然元素 (ラジウム、トリウムなど) の原子核の崩壊中に形成される正に帯電したヘリウム イオンです。 これらの光線は固体または液体の媒体に深く浸透しないため、外部の影響から身を守るには、たとえ紙一枚でも、薄い層で身を守るだけで十分です。

ベータ線は、天然および人工の放射性元素の原子核の崩壊によって生成される電子の流れです。 ベータ線はアルファ線に比べて透過力が大きいため、ベータ線を防ぐためにはより高密度で厚いスクリーンが必要です。 一部の人工放射性元素の崩壊中に生成されるベータ線の一種。 陽電子。 電子とは正の電荷を持っている点だけが異なるため、光線が磁場にさらされると、反対方向に偏向されます。


ガンマ線、またはエネルギー量子 (光子) は、多くの放射性元素の原子核が崩壊する際に生成される硬い電磁振動です。 これらの光線ははるかに優れた透過力を持っています。 したがって、それらを防ぐには、これらの光線を十分に遮断できる材料(鉛、コンクリート、水)で作られた特別な装置が必要です。 ガンマ線の電離効果は主に、ガンマ線自身のエネルギーの直接消費と、照射された物質からノックアウトされた電子の電離効果の両方によるものです。

X 線放射は、X 線管や複雑な電子設備 (ベータトロンなど) の動作中に発生します。 X 線は本質的にはガンマ線に似ていますが、起源と場合によっては波長が異なります。一般に、X 線はガンマ線よりも波長が長く、周波数が低くなります。 X 線への曝露によるイオン化は、主に X 線がノックアウトする電子によって発生しますが、X 線自体のエネルギーの直接の浪費によってはわずかに発生します。 これらの光線(特に硬い光線)は、かなりの透過力を持っています。

中性子線は中性子の流れ、つまり、水素原子を除くすべての原子核の不可欠な部分である中性子 (n) の荷電していない粒子です。 これらは電荷を持たないため、それ自体には電離効果はありませんが、照射された物質の原子核と中性子の相互作用により、非常に大きな電離効果が生じます。 中性子によって照射された物質は、放射性特性を獲得する可能性があります。つまり、いわゆる誘導放射能を受ける可能性があります。 中性子線は粒子加速器や原子炉などの運転中に発生します。中性子線は最も大きな透過力を持っています。 中性子は、分子内に水素を含む物質(水、パラフィンなど)によって保持されます。

すべての種類の電離放射線は、電荷、質量、エネルギーの違いによって互いに異なります。 また、電離放射線の種類ごとに違いがあり、透過力や電離能力、その他の特徴に多かれ少なかれ差が生じます。 他の種類の放射エネルギーと同様、すべての種類の放射線の強度は放射線源からの距離の二乗に反比例します。つまり、距離が 2 倍または 3 倍になると、放射線の強度は 4 および 9 に減少します。それぞれ回。

放射性元素は固体、液体、気体の形で存在する可能性があるため、放射線という特定の特性に加えて、これら 3 つの状態に対応する特性を持っています。 それらはエアロゾルや蒸気を形成し、空気中に広がり、設備、作業服、作業者の皮膚などの周囲の表面を汚染し、消化管や呼吸器に浸透する可能性があります。

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放射線と放射線の種類、放射線(電離)放射線の組成とその主な特徴。 物質に対する放射線の影響。

放射線とは何ですか

まず、放射線とは何かを定義しましょう。

物質の崩壊またはその合成の過程で、原子の要素 (陽子、中性子、電子、光子) が放出されます。そうでない場合、次のように言えます。 放射線が発生するこれらの要素。 このような放射線は次のように呼ばれます - 電離放射線またはもっと一般的なものは何ですか 放射性放射線、またはさらに単純な 放射線 。 電離放射線には、X 線やガンマ線も含まれます。

放射線 物質によって、電子、陽子、中性子、ヘリウム原子、または光子およびミューオンの形で荷電した素粒子が放出されるプロセスです。 放射線の種類は、放出される元素によって異なります。

イオン化中性に帯電した原子または分子から、正または負に帯電したイオンまたは自由電子が形成されるプロセスです。

放射性(電離)放射線構成要素の種類に応じて、いくつかのタイプに分類できます。 異なる種類の放射線は、異なる微粒子によって引き起こされるため、物質に対するエネルギー的影響、物質を透過する能力が異なり、その結果、放射線の生物学的影響も異なります。



アルファ線、ベータ線、中性子線- これらはさまざまな原子粒子からなる放射線です。

ガンマ線とX線エネルギーの放出です。


アルファ線

  • 放出されます: 陽子2個と中性子2個
  • 浸透力: 低い
  • 線源からの放射線: 10cmまで
  • 放出速度: 20,000km/秒
  • イオン化: 1 cm の移動あたり 30,000 のイオンペア
  • 高い

アルファ (α) 放射線は、不安定な物質の崩壊中に発生します。 同位体要素。

アルファ線- これは、ヘリウム原子 (2 つの中性子と 2 つの陽子) の核である、正に帯電した重いアルファ粒子の放射線です。 アルファ粒子は、より複雑な原子核の崩壊中、たとえばウラン、ラジウム、トリウムの原子の崩壊中に放出されます。

アルファ粒子は質量が大きく、光速の約15倍にあたる平均2万km/秒という比較的低速で放出されます。 アルファ粒子は非常に重いため、物質と接触すると、粒子はその物質の分子と衝突し、相互作用を開始し、エネルギーを失います。そのため、これらの粒子の透過能力は大きくなく、単純なシートでさえも透過しません。紙はそれらを抑えることができます。

ただし、アルファ粒子は多くのエネルギーを運び、物質と相互作用すると重大なイオン化を引き起こします。 そして、生物の細胞では、電離に加えて、アルファ線によって組織が破壊され、生きた細胞にさまざまな損傷が生じます。

すべての種類の放射線の中で、アルファ線の透過力は最も低いですが、この種類の放射線による生体組織への照射の影響は、他の種類の放射線と比較して最も深刻かつ重大です。

アルファ線への曝露は、放射性元素が空気、水、食物などを介して、または切り傷や創傷から体内に侵入したときに発生する可能性があります。 これらの放射性元素は体内に入ると血流に乗って全身に運ばれ、組織や器官に蓄積し、それらに強力なエネルギー効果を及ぼします。 アルファ線を放出する一部の種類の放射性同位体は寿命が長いため、体内に入ると細胞に重大な変化を引き起こし、組織の変性や突然変異を引き起こす可能性があります。

実際、放射性同位体は自然に体外に排出されないため、一度体内に入ると、深刻な変化を引き起こすまで長年にわたって組織を内側から照射することになります。 人体は、体内に入ったほとんどの放射性同位体を中和、処理、同化、利用することができません。

中性子線

  • 放出されます: 中性子
  • 浸透力: 高い
  • 線源からの放射線: キロメートル
  • 放出速度: 40,000km/秒
  • イオン化: 1 cm の実行あたり 3000 ~ 5000 のイオンペア
  • 放射線の生物学的影響: 高い


中性子線- これは、さまざまな原子炉や原子爆発の際に発生する人工放射線です。 また、中性子線は、活発な熱核反応が起こる星から放出されます。

物質に衝突した中性子線は電荷を持たず、原子の元素と原子レベルで弱く相互作用するため、透過力が高くなります。 水の入った容器など、水素含有量の高い物質を使用すると、中性子線を止めることができます。 また、中性子線はポリエチレンをよく透過しません。

中性子線は、アルファ線よりも質量が大きく、速度が速いため、生体組織を通過するときに細胞に重大な損傷を与えます。

ベータ線

  • 放出されます: 電子または陽電子
  • 浸透力: 平均
  • 線源からの放射線: 20mまで
  • 放出速度: 30万km/秒
  • イオン化: 1 cm の移動あたり 40 ~ 150 のイオンペア
  • 放射線の生物学的影響: 平均

ベータ(β)放射線ある元素が別の元素に変化するときに起こりますが、このプロセスは物質の原子の核そのもので起こり、陽子と中性子の性質が変化します。

ベータ線では、中性子が陽子に、または陽子が中性子に変換され、この変換中に、変換の種類に応じて電子または陽電子 (電子反粒子) が放出されます。 放出された元素の速度は光の速度に近づき、約 300,000 km/s に相当します。 この過程で放出される元素はベータ粒子と呼ばれます。

ベータ線は、初期の放射線速度が高く、放出される元素のサイズが小さいため、アルファ線よりも透過能力が高くなりますが、物質をイオン化する能力はアルファ線に比べて数百分の1です。

ベータ線は衣服や生体組織を部分的に容易に透過しますが、金属などのより密度の高い物質構造を通過すると、より激しく相互作用し始め、そのエネルギーの大部分が失われ、物質の要素に伝達されます。 。 数ミリメートルの金属シートでベータ線を完全に阻止できます。

アルファ線が放射性同位体と直接接触した場合にのみ危険をもたらすのであれば、ベータ線はその強度に応じて、線源から数十メートル離れたところですでに生体に重大な害を及ぼす可能性があります。

ベータ線を放出する放射性同位体が生体に入ると、組織や臓器に蓄積してエネルギー的な影響を与え、組織の構造に変化をもたらし、時間が経つと重大な損傷を引き起こします。

ベータ線を含む一部の放射性同位体は減衰期間が長く、体内に入ると組織の変性を引き起こし、その結果がんを引き起こすまで何年も放射線を照射し続けることになります。

ガンマ線

  • 放出されます: 光子の形のエネルギー
  • 浸透力: 高い
  • 線源からの放射線: 数百メートルまで
  • 放出速度: 30万km/秒
  • イオン化:
  • 放射線の生物学的影響: 低い

ガンマ (γ) 放射線光子の形をした高エネルギーの電磁放射です。

ガンマ線は物質の原子の崩壊過程に伴い、原子核のエネルギー状態が変化するときに放出される光子の形で放出される電磁エネルギーの形で現れます。 ガンマ線は原子核から光速で放出されます。

原子の放射性崩壊が起こると、ある物質から他の物質が形成されます。 新しく形成された物質の原子はエネルギー的に不安定な(励起された)状態にあります。 原子核の中の中性子と陽子は相互に影響を与えることにより、相互作用の力が釣り合った状態になり、過剰なエネルギーがガンマ線の形で原子から放出されます。

ガンマ線は高い透過能力を持っており、衣服や生体組織を容易に透過しますが、金属などの物質の緻密な構造を透過するのは少し困難です。 ガンマ線を止めるには、かなりの厚さの鋼鉄またはコンクリートが必要になります。 しかし同時に、ガンマ線は物質に対する影響がベータ線よりも 100 倍弱く、アルファ線よりも数万倍も弱くなります。

ガンマ線の主な危険性は、ガンマ線がかなりの距離を移動し、ガンマ線源から数百メートル離れた生物に影響を与える可能性があることです。

X線照射

  • 放出されます: 光子の形のエネルギー
  • 貫通力: 高い
  • 線源からの放射線: 数百メートルまで
  • 放出速度: 30万km/秒
  • イオン化: 1 cm の移動あたり 3 ~ 5 対のイオン
  • 放射線の生物学的影響: 低い

X線照射- これは、原子内の電子がある軌道から別の軌道に移動するときに発生する光子の形をした高エネルギーの電磁放射です。

X 線放射線は、効果的にはガンマ線と似ていますが、波長が長いため透過力が低くなります。


さまざまな種類の放射線を調べてみると、素粒子(アルファ線、ベータ線、中性子線)の直接照射からエネルギー効果に至るまで、物質や生体組織に異なる影響を与えるまったく異なる種類の放射線が放射線の概念に含まれていることは明らかです。ガンマ線とX線の形で治療します。

ここで取り上げた放射線はどれも危険です。



放射線の種類ごとの特性比較表

特性 放射線の種類
アルファ線 中性子線 ベータ線 ガンマ線 X線照射
放出される 陽子2個と中性子2個 中性子 電子または陽電子 光子の形のエネルギー 光子の形のエネルギー
浸透力 低い 高い 平均 高い 高い
線源からの暴露 10cmまで キロメートル 20mまで 数百メートル 数百メートル
放射速度 20,000km/秒 40,000km/秒 30万km/秒 30万km/秒 30万km/秒
イオン化、移動 1 cm あたりの蒸気 30 000 3000から5000まで 40から150まで 3から5まで 3から5まで
放射線の生物学的影響 高い 高い 平均 低い 低い

表からわかるように、放射線の種類に応じて、同じ強度の放射線(たとえば 0.1 レントゲン)でも、生体の細胞に対して異なる破壊効果をもたらします。 この違いを考慮するために、生物の放射線被ばくの程度を反映する係数 k が導入されました。


ファクターk
放射線の種類とエネルギー範囲 重み乗数
フォトンすべてのエネルギー(ガンマ線) 1
電子とミュオンすべてのエネルギー(ベータ線) 1
エネルギーを持った中性子 < 10 КэВ (нейтронное излучение) 5
中性子 10 ~ 100 KeV (中性子線) 10
中性子 100 KeV ~ 2 MeV (中性子線) 20
中性子 2 MeV ~ 20 MeV (中性子線) 10
中性子> 20 MeV (中性子線) 5
陽子エネルギー > 2 MeV (反跳陽子を除く) 5
アルファ粒子、核分裂破片およびその他の重い核(アルファ線) 20

「k 係数」が高いほど、特定の種類の放射線が生体組織に及ぼす影響はより危険になります。




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