11.6:放射線の透過力

学習目的

  • アルファ粒子\(\left(\alpha\right)\)、ベータ粒子\(\left(\beta\right)\)、ガンマ線\(\left(\gamma\right)\)の電離力と浸透力を定性的に比較します。

自然と人工のソースからのすべての放射線で、我々は非常に合理的にすべての放射線が私たちの健康にどのように影響するかを心配す 生物系への損傷は、粒子または光線が組織、細胞、または分子に衝突し、それらを変化させるときに放射性放出によって行われる。 これらの相互作用は分子構造と機能を変える可能性があり、細胞はもはや適切な機能を果たさず、DNAなどの分子はもはや適切な情報を運ばない。 大量の放射線は非常に危険であり、致命的でさえあります。 ほとんどの場合、放射線は、細胞壁を破壊するか、またはそうでなければ細胞が再生するのを妨げることによって、単一の(または非常に少数の)細胞を損

放射線が分子を損傷する能力は、電離力と呼ばれるものの観点から分析される。 放射線粒子が原子と相互作用するとき、その相互作用は原子が電子を失い、したがってイオン化されるようになる可能性がある。 相互作用によって損傷が発生する可能性が高いほど、放射線の電離力が高くなります。

放射線からの脅威の多くは、粒子から身を守ることの容易さまたは難しさに関与しています。

放射線からの脅威の多くは、粒子から身を守る どのように厚い壁のあなたは安全であるために後ろに隠れる必要がありますか? 物質を通過する放射線の各タイプの能力は、浸透力の観点から表現される。 放射線が通過できる物質が多いほど、浸透力が大きくなり、危険性が高くなります。 一般に、質量が大きいほど電離力が大きくなり、浸透力が低くなります。

図は、左の縦の列に四つの粒子を示し、続いて直立した紙、人の手、直立した金属板、水のガラス、厚いコンクリートのブロック、直立した厚い鉛 リストされている一番上の粒子は、2つの白い球と2つの緑の球で構成され、正の符号で標識され、ラベルされています。

図\(\PageIndex{1}\)異なるタイプの放射が材料を通過する能力が示されています。 少なくとも最も浸透するまで、それらはアルファ<<<ガンマです。 (CC BY-SA、OpenStax)。

電離放射線の三つの一般的なタイプだけを比較すると、アルファ粒子は最大の質量を持っています。 アルファ粒子の大きな質量のために、それは最も高い電離力および組織を損傷する最大の能力を有する。 しかし、同じ大きなサイズのアルファ粒子は、物質を浸透させることができなくなります。 アルファ粒子は、最も浸透力が低く、厚い紙や衣服の層によっても停止することができます。 彼らはまた、人々の死んだ皮膚の外層によって停止されます。 これは、アルファ粒子からの脅威を取り除くように見えるかもしれませんが、外部ソースからのみです。 放射性エミッターが環境で広がり、放射性エミッターが吸い込まれるか、または食糧か水と取ることができ、アルファエミッターがあなたの中にあれば、全く保護を有しない原子力事故の核爆発か種類のような状態で。

ベータ粒子はアルファ粒子よりもはるかに小さく、したがって、イオン化力がはるかに少ない(組織を損傷する能力が低い)が、その小さなサイズは、彼らにはるかに大きな浸透力を与える。 ほとんどの資源は、ベータ粒子は、アルミニウムの四分の一インチの厚さのシートによって停止することができると言います。 しかし、もう一度、ベータ放出源があなたの中に入ったときに最大の危険が発生します。ガンマ線は粒子ではなく、高エネルギーの電磁放射です(x線のように、より強力なものを除く)。

ガンマ線は粒子ではありません。

ガンマ線は ガンマ線は、質量や電荷を持たないエネルギーです。 ガンマ線に途方もない浸透力があり、密な材料の数インチが(鉛のような)それらを保護するように要求する。 ガンマ線は、何も打つことなく、人間の体を介してすべての方法を通過することがあります。 それらは、最小の電離力および最大の浸透力を有すると考えられている。アルファ粒子、ベータ粒子、およびガンマ線の比較を表\(\PageIndex{1}\)に示します。

アルファ粒子、ベータ粒子、およびガンマ線の比較を表\(\PageIndex{1}\)に示します。

表\(\PageIndex{1}\)透過力、電離力、アルファ粒子とベータ粒子、ガンマ線の遮蔽の比較。

人体への最も安全な放射線量はゼロです。 電離放射線に曝されることは不可能なので、次の最善の目標はできるだけ少ない量に曝されることです。 露出を最小限に抑えるための2つの最良の方法は、露出時間を制限し、ソースからの距離を増やすことです。

概要

  • 放射線の種類は、物質を貫通し、組織を損傷する能力が異なり、アルファ粒子は最も浸透していないが、潜在的に最も損傷を与え、ガンマ線は最も浸透している。
  • 露出を最小限に抑えるための二つの最良の方法は、露出の時間を制限し、ソースからの距離を増加させることです。

貢献者と属性

  • TextMap:入門化学(Tro et al.)
  • ポール*フラワーズ(ノースカロライナ大学-ペンブローク)、クラウス*テオポルド(デラウェア大学)とリチャード*ラングレー(スティーブン*F*オースティン州立大学)寄稿著者と。 OpenStax Collegeが作成した教科書コンテンツは、Creative Commons Attribution License4.0ライセンスの下でライセンスされています。 で無料でダウンロードhttp://cnx.org/contents/85abf193-2bd…[email protected])。

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