電離放射線とは？

電離放射線は、不安定な電荷を持つ化学元素または化合物から放出されるエネルギーの一種で、正または負のいずれかです。 放出される帯電粒子は、アルファ粒子、ベータ粒子、またはガンマ線として知られており、各タイプの放射線にはさまざまな特徴的な効果があります。 自然界の重元素の中には、ウラン、トリウム、ラジウムなどの自然にこれらの効果を生むものもあり、これらの物質が人体に関連して存在または近接すると、人間の健康に有害な場合があります。 これは、一般に放射線のスペクトルに沿って電離放射線が存在し、電波放送によって生成されるような非電離放射線よりもはるかに高いレベルのエネルギー放出を引き起こすためです。

制御された露出で比較的安全と見なされる非電離放射線の形態には、可視光線、マイクロ波エネルギー、およびパンを加熱するトースターのような赤外線が含まれます。 これらの放射線の形態は、電離放射線と比較して非常に長い波長を持ち、距離とともに急速に電力を失うか、表面から容易に反射されます。 電離放射線被曝の危険性は、主にそれが運ばれる高周波によるものです。これは、ほとんどの材料にある程度浸透し、通常の化学結合を破壊することで化学構造を変えることができます。

一般的に発生する電離放射線の種類には、さまざまなレベルのエネルギー放出があります。 1つの原子または分子の一般的なイオン化プロセスは、周囲の領域に33電子ボルトのエネルギーを放出します。これは、ほとんどのタイプの化学結合を切断するのに十分です。 このエネルギー放出レベルは、地球上のすべての生命体の元となる炭素原子間の結合を破壊できるため、特に重要であると考えられています。

2つの陽子と2つの中性子が関与するアルファ粒子放出は、ラドン、プルトニウム、ウランなどの放射性元素によって生成されます。 それらは、最大の質量の電離放射線粒子であり、これは、それらが障壁によって停止されるまでずっと移動できないことを意味します。 人間の皮膚の外層に浸透するエネルギーはありませんが、空気や水から摂取すると、癌を引き起こす可能性があります。

ベータ粒子放射は、電子に似た原子核内の自由粒子から生成されます。 これらの粒子は、アルファ粒子よりも質量がはるかに少ないため、遠くまで移動できます。 また、ストロンチウム、セシウム、ヨウ素の同位体などの希少元素によって生成されます。 ベータ粒子からの電離放射線の影響は、大量に死に至る可能性があり、核兵器の爆発による放射性降下物の主要な要素の1つです。 少量では、それらは癌治療と医療画像に有用です。 これらの粒子は、炭素14などの不安定な炭素元素を使用して化石の残骸を調べることができるため、考古学的研究にも役立ちます。

ガンマ線電離放射線は、ベータ粒子と共に不安定な原子核からしばしば放出されるガンマ光子によって生成されます。 それらは通常の可視光のような光エネルギーを運ぶ光子の一種ですが、ガンマ光子は標準的な白色光光子の10,000倍以上のエネルギーを持っています。 これらの放出にはアルファ粒子のような質量はなく、エネルギー電荷を失う前に非常に長い距離を移動できます。 多くの場合、X線で分類されますが、ガンマ線は原子核から放出されますが、X線は原子の周囲の電子殻から放出されます。

電離放射線規制は、ガンマ線への曝露レベルを厳密に制限していますが、自然に低レベルで発生し、土壌、水、カリウム元素を多く含む食品に含まれるカリウム40の同位体によって生成されます。 ガンマ線の産業用途には、航空機用の高速ジェットエンジンタービンなどの溶接部品や金属複合材の亀裂や空隙をグラフ化するためのラジオグラフィーの実施が含まれます。 ガンマ線からの放射線は、大量の生物への放射線の最も危険な形態であると断然考えられており、もし地球から8,000光年のガンマ線星が爆発すると、その半分を破壊する可能性があると仮定されています地球のオゾン層により、私たち自身の太陽からの電離放射線への曝露は、人間の健康にとってはるかに有害です。