電離粒子

放射線について

電離粒子:原子力と放射線の基礎知識

- 電離粒子とは?物質は原子からできており、原子はプラスの電気を持った原子核とその周りを回るマイナスの電気を持った電子で構成されています。通常、原子は電気的に中性ですが、ある種のエネルギーを持った粒子が原子に衝突すると、電子の状態が変わることがあります。十分なエネルギーが与えられた場合、電子は原子核の束縛を振り切って原子から飛び出すことがあります。この現象を「電離」と呼びます。飛び出した電子は自由電子となり、電気を帯びた原子(イオン)を生成します。電子を失った原子はプラスの電気を帯びたイオンとなり、逆に電子を得た原子はマイナスの電気を帯びたイオンとなります。電離を引き起こす能力を持つ粒子を「電離粒子」と呼びます。電離粒子は、アルファ線、ベータ線、ガンマ線などの放射線や、宇宙線、中性子線など、様々な種類があります。これらの粒子は、物質中を進む際に原子と相互作用し、電離を引き起こす可能性があります。電離によって生成されたイオンは、化学的に活性な状態であるため、他の原子や分子と反応しやすくなります。そのため、電離粒子は、生体物質に照射されると、DNAなどの重要な分子に損傷を与え、細胞の死滅やがん化を引き起こす可能性があります。一方で、電離粒子は、医療分野における画像診断やがん治療、工業分野における非破壊検査など、様々な分野で利用されています。
放射線について

目に見えない放射線を見る

放射線は、光のように目に見えるものでも、においを感じ取れるものでもありません。そのため、私たちの五感で直接感じることはできません。しかし、放射線は物質を通過する際に、その存在を示す痕跡を残すことがあります。これを飛跡事象と呼びます。 飛跡事象は、飛行機雲のように、放射線が通過した道筋を目に見える形で記録してくれる現象です。放射線が物質中を通過すると、そのエネルギーによって物質を構成する原子に影響を与え、原子をイオン化したり励起したりします。この際に発生するイオンや励起状態の原子は、その後、光を放出したり、化学反応を起こしたりすることで、目に見える変化として現れます。 飛跡事象を観察するために用いられる装置として、霧箱や泡箱などが挙げられます。霧箱は、過飽和状態にした気体中に放射線を入射することで、放射線の飛跡に沿って霧を発生させる装置です。一方、泡箱は、過熱状態にした液体中に放射線を入射することで、放射線の飛跡に沿って気泡を発生させる装置です。 これらの装置を用いることで、目に見えない放射線の軌跡を視覚的に捉え、その種類やエネルギーを調べることが可能になります。飛跡事象は、放射線の研究や教育において重要な役割を果たしており、放射線の性質を理解する上で欠かせない現象と言えるでしょう。