電離放射線の種類

2015年4月3日| Mirion Technologies

電離放射線には、アルファ、ベータ、中性子、ガンマ線、X 線など、いくつかの形態があります。どの種類も、エネルギーか質量（またはその両方）が過剰な不安定原子によって引き起こされます。安定した状態に達するには、余分なエネルギーや質量を放射線の形態で放出する必要があります。

アルファ線

アルファ線は、原子が放射性崩壊を受け、陽子2個と中性子2個からなる粒子（アルファ粒子と呼ばれる）を放出し（基本的にはヘリウム4原子の原子核）、元の原子を最初より原子番号が2小さい元素、原子量が4小さい元素の原子に変えることで発生します。アルファ粒子は、その電荷と質量により、物質と強く相互作用し、空気中をわずか数センチ移動します。アルファ粒子は、死んだ皮膚細胞の外層を貫通することはできませんが、アルファ放出物質が食品や空気中で摂取されると、深刻な細胞損傷を引き起こす可能性があります。アレクサンドル・リトビネンコが有名な例です。彼は紅茶に含まれたアルファ放射体であるポロニウム210によって毒殺されました。

ベータ線

ベータ線は、原子から放出される電子または陽電子（電子の大きさと質量を持ちますが、正の電荷を帯びた粒子）の形態をとります。非常に軽いため、数メートルまで遠くに空気中を飛ぶことができ、厚いプラスチック片や紙の束でも止めることができます。皮膚を数センチ貫通することもあり、外部からの健康リスクも多少あります。しかし、主な脅威となるのは、依然として摂取した物質からの内部放出です。

ガンマ放射線

ガンマ放射線は、アルファ線やベータ線とは異なり、粒子はなく、不安定な原子核から放出される光子エネルギーで構成されています。ガンマ放射線は質量や電荷を持たないため、アルファ線やベータ線よりもはるかに遠くまで空気中を飛ぶことができ、152.4メートルごとに（平均して）半分のエネルギーを失います。ガンマ波は、厚みのある、または十分密度の高い層物質で止めることができ、鉛や劣化ウランなどの原子番号の高い物質がシールディングの最も効果的な形態になります。

X 線

X 線はガンマ放射線に似ていますが、電子雲から発生するという点が大きく異なります。これは一般的に、電子が高いエネルギー準位から低いエネルギー準位に移動し、余分なエネルギーが放出されるなど、電子のエネルギー変化によって引き起こされます。X 線は、ガンマ放射線よりも波長が長く、（通常）低エネルギーです。

中性子線

最後に、中性子線とは通常、自発的または誘発的な核分裂の結果として放出される自由中性子です。空気中を数百メートルから数千メートルを飛ぶことができますが、コンクリートや水など水素を多く含む物質で遮ると効果的に止めることができます。通常、中性子は電荷を持たないため原子を直接イオン化することはできませんが、安定した原子に吸収されることで不安定になり、別の種類の電離放射線を放出する可能性が高くなるという点で間接的にイオン化することが最も一般的です。中性子は実際、他の物質を放射性物質に変えることができる唯一の放射線です。