GM管

放射線について

放射線と電離:原子レベルの現象

物質は原子からできており、原子はさらに小さな電子と原子核から構成されています。通常、原子は陽子の数と電子の数が等しく、電気的に中性となっています。しかし、外部からエネルギーが加えられると、原子は電子を失い、プラスの電気を帯びた状態になることがあります。この現象を電離と呼びます。 電離を引き起こすエネルギーは、放射線や熱、光など様々なものが考えられます。例えば、放射線が原子に衝突すると、そのエネルギーが原子に伝わり、電子が原子から飛び出すことがあります。また、物質同士の摩擦によっても、電子が移動し、電離が起こることがあります。 電離によって生じた、プラスの電気を帯びた原子を陽イオンと呼びます。私たちの身の回りで見られる静電気も、この電離現象によって引き起こされます。例えば、乾燥した冬にセーターを脱ぐ際にパチパチと音がしたり、ドアノブに触れるとビリッときたりするのは、摩擦によってセーターや体に電子が移動し、電荷のバランスが崩れることで起こるのです。 電離は、私たちの身の回りで様々な現象を引き起こすだけでなく、医療分野や工業分野など、幅広い分野で応用されています。例えば、レントゲン撮影は、X線による電離作用を利用して身体の内部を撮影する技術です。また、放射線治療は、放射線による電離作用を利用して、がん細胞を破壊する治療法です。
放射線について

放射線をキャッチ!ガイガーカウンターの仕組み

- ガイガーカウンターとはガイガーカウンターは、私たち人間の目には見えない放射線を検出する装置です。1928年にハンス・ガイガーとヴァルター・ミュラーという二人の科学者によって開発されたことから、ガイガー・ミュラー計数管とも呼ばれ、現在では、より親しみやすい「ガイガーカウンター」という名前で広く知られています。では、ガイガーカウンターは一体どのようにして放射線を検出しているのでしょうか?それは、放射線が気体に電気を帯びさせる性質を利用しているのです。ガイガーカウンターの中心部には、薄い金属でできた筒が入っており、その中にはアルゴンなどの気体が封入されています。筒の中には電圧をかけられるようになっており、放射線が気体の中を通過すると、気体の原子が電離され、電流が流れます。この電流を検出することで、放射線が通過したことを確認できるのです。私たちの身の回りには、宇宙や大地など、自然から放射線が常に降り注いでいます。これは自然放射線と呼ばれ、通常は人体に影響を与えるレベルではありません。しかし、原子力発電所などの施設から漏れ出す人工的な放射線は、高いエネルギーを持つため人体に有害な影響を与える可能性があります。ガイガーカウンターは、このような放射線を検知し、目に見える形で教えてくれるため、放射線からの安全を守る上で重要な役割を担っているのです。
放射線について

放射線を測る: 比例計数管の仕組み

私たちは普段、光や音など、五感を通じて様々な情報を得て生活しています。しかし、放射線は目に見えず、音も匂いもなく、触れても感じることはありません。このような人の感覚器官では感知できない放射線を計測するために、様々な放射線計測器が開発されてきました。 放射線計測は、原子力発電所の安全な運転や医療分野における診断・治療、研究開発など、様々な分野において欠かせない技術となっています。数ある放射線計測器の中でも、比例計数管は、放射線の種類やエネルギーを分析できるという特徴から、広く利用されています。 比例計数管は、内部にガスを封入した円筒形の構造をしています。円筒の中心には電圧が印加された陽極となる金属線が配置され、円筒の外側には陰極となる金属製の円筒が設置されています。放射線が計数管内に入射すると、封入されているガスを構成する原子が電離され、電子とイオンのペアが生成されます。 生成された電子は、陽極に向かって加速され、さらに他のガス分子と衝突して新たな電子とイオンのペアを生み出します。このように、1つの放射線の入射が連鎖的に反応を引き起こし、多数の電子とイオンが生成される現象を「ガス増幅」と呼びます。ガス増幅によって生成された電子は陽極に集められ、電気信号として取り出されます。 比例計数管では、この電気信号の大きさが、入射した放射線のエネルギーに比例するという特徴があります。そのため、電気信号の大きさを分析することによって、放射線の種類やエネルギーを特定することが可能となります。比例計数管は、このような原理に基づいて、目に見えない放射線を検出・計測する重要な役割を担っているのです。
放射線について

放射線を身近に:ガイガーカウンタの仕組み

- ガイガーカウンタとはガイガーカウンタは、私たち人間の目には見えない放射線を検出するために使われる装置です。1928年にハンス・ガイガーとヴァルター・ミュラーという二人の科学者によって開発されたことから、ガイガー・ミュラー計数管とも呼ばれています。では、ガイガーカウンタはどのようにして放射線を検出するのでしょうか? その仕組みは、放射線が気体に電気を帯びさせる性質を利用しています。ガイガーカウンタの内部には、薄い金属やガラスでできた筒に、アルゴンなどの気体が封入されています。筒の中には、電圧がかけられた細い金属線が張られています。放射線が筒の中に入ると、気体の原子と衝突して電子を弾き飛ばします。電子は電圧によって加速され、さらに多くの電子を弾き飛ばす連鎖反応が起こります。この時、瞬間的に電流が流れ、その電流を検出することで放射線を検出したことが分かります。ガイガーカウンタは、私たちの身の回りにある物質から自然に放出される微量の放射線(自然放射線)や、医療現場で使われるX線、工業分野で使われる非破壊検査の放射線など、様々な放射線を測定することができます。 放射線の量が多い場所では、ガイガーカウンタのカチカチという音の間隔が短くなり、音が大きくなります。 これは、より多くの放射線が検出されていることを示しています。ガイガーカウンタは、コンパクトで持ち運びやすく、操作も簡単なため、放射線に関わる様々な現場で使用されています。