放射線とは? 放射線はなぜ怖い?


 「放射線」とは何なのか? 「放射性物質」とは? 放射線と放射能は異なるのか? そして最も肝心なことですが、「放射線はなぜ怖いのか?」、これらをご存知の方は数少ないと思われます。
放射線の説明は困難で、原子核や元素、そして核分裂という現象を理解せずに放射線を理解することはできないと思えます。しかし、それでは話になりませんので、ここではできる限り簡単に説明を行ないます。

 放射線を出す能力を「放射能」といい、放射能を持った物質のことを「放射性物質」といいます。放射線と放射能は混同して使われることがありますが、意味が通じれば正確に用いる必要性はないと思います。
放射線には大きく分けて次の種類があります。

1.アルファ(α)線
2.ベータ(β)線
3.ガンマ(γ)線
4.中性子線

他にも、病院で馴染みのエックス(X)線や宇宙線といったものがありますが、上記の4種類が悪害を及ぼす放射線として最も知られていますので、ここではこの4種類について説明します。

1.アルファ線
 ウラン(陽子数92)のように質量の大きな重い物質は不安定であり、質量を小さくして(軽くして)安定した物質になろうとします。そこで、ウランは、自然に陽子2個と中性子2個を核内から放出して、陽子数90の全く異なる物質であるトリウムに変化します。勘違いしないでほしいのですが、例えばウラン1キログラムには1兆×1兆もの数の核があり、そのすべての核が変化するのではありません。そしてこの変化は化学反応ではありませんので、何かの物質と反応を起こすのではありません。
上記で放出された陽子2個と中性子2個は「ヘリウム核」と呼ばれます。このヘリウム核は強いプラスの電荷を有しています。電荷とは電気量のことです。この電荷を有したヘリウム核をアルファ線と呼びます。
アルファ線が肺に吸い込まれますと、アルファ線の電気エネルギーが肺の細胞と激しく反応して、細胞を著しく破壊することになります。癌細胞の要因ともなります。
但し、原子力発電の核分裂によってアルファ線は殆ど発生することはありません。

2.ベータ線
 セシウムのように中性子が多い物質は、中性子1個が陽子に変化して全く異なる物質であるバリウムとなり、この時電子1個を同時に放出します。この電子の流れを「ベータ線」と言います。ベータ線は強いエネルギーを持っています。
原子力発電の原子炉内では核分裂の連鎖反応が行なわれていますが、この核分裂でウラン235は二つの物質に分裂します。どんな物質になるかはその時その時で様々ですが、例えばクセノン(陽子数54)とストロンチウム(陽子数38)に分裂します。クセノンは、約1秒で中性子1個が陽子に変わってセシウム(陽子数55)となり、その際電子1個(ベータ線)を放出し、その後1秒以内に再度中性子1個が陽子に変わってバリウム(陽子数56)となり、これも電子1個(ベータ線)を放出し、その後1千分の1秒という極短い時間に再び中性子1個が陽子に変わってランタン(陽子数57)となり、またまた電子1個(ベータ線)を放出し、またその後百分の1秒で同様にセリウム(陽子数58)となり、これも電子1個(ベータ線)を放出することになります。これらクセノン、セシウム、バリウム、ランタンは、ベータ線という放射線を放出する物質であることから放射性物質ということになります。
このベータ線は強いエネルギーを持っていますので、セシウムなど多数の分裂片が皮膚に付きますと、強いエネルギーによって皮膚を焼き放射線特有のヤケドが起こります。そして放射線は人体に入り込むと細胞を侵すことになります。
このように、核分裂の分裂片が原子力発電から生じる放射線で最も恐れるものであります。
但し、これはあくまでも人体が浴びる放射線量によって大きく異なり、少量の放射線量であれば人体への影響は殆どありません。(影響については「放射線量」を参照してください)


3.ガンマ線
 上記しましたように核がアルファ線やベータ線を放出した直後(アルファ崩壊、ベータ崩壊したという)、核はまだ大きなエネルギーを蓄えている不安定な状態にありますので、核はエネルギーを放出して安定しようとします。この放出されたエネルギーを「ガンマ線」と言います。ガンマ線とは電磁波で光と同じ種類です。ガンマ線は大きなエネルギーを持っていますので、人体の細胞に大きく反応してがん細胞を生む他、染色体をも破壊することになります。

4.中性子線
 原子力発電の原子炉内には、核分裂から発生した物凄い数の中性子が飛び回っています。この中性子の一部が外部に漏れますと、これが放射線のひとつである「中性子線」となります。
中性子線は大きなエネルギーを持っていませんが、人体に接触しますと、人体の核に中性子線が飛び込み、中性子過剰の核となって上記したベータ線やガンマ線を放出することになります。ベータ線やガンマ線が人体に与える影響は上記しています。




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