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1 ,放射線の種類 2,放射性同元素 3,放射能 4,放射線の単位 5,放射線の測定原理. 放射線とは空間を飛び交う素粒子 またはその複合体. アイソトープ(同位体: isotope). 語源:ギリシャ語: Isos-topos ( イソストポス) isos =equal 等しい 、同じ , topos =place  場所、 位置 原子番号が等しく質量数が異なる同士に対して与えられた名称 原子番号が 等しい 原子は元素として同じ仲間であり、周期律表で同じ 位置 放射性の同位元素を 放射性同元素(ラジオアイソトープ) という. 放射線と物質との相互作用.

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Presentation Transcript
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1,放射線の種類2,放射性同元素3,放射能4,放射線の単位5,放射線の測定原理1,放射線の種類2,放射性同元素3,放射能4,放射線の単位5,放射線の測定原理
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放射線とは空間を飛び交う素粒子またはその複合体放射線とは空間を飛び交う素粒子またはその複合体
isotope
アイソトープ(同位体:isotope)
  • 語源:ギリシャ語: Isos-topos

(イソストポス)

  • isos=equal 等しい、同じ, topos=place 場所、位置
  • 原子番号が等しく質量数が異なる同士に対して与えられた名称
  • 原子番号が等しい原子は元素として同じ仲間であり、周期律表で同じ位置
  • 放射性の同位元素を放射性同元素(ラジオアイソトープ)という
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放射線と物質との相互作用

生体という物質との相互作用には二つの側面がある

1)生体内での飛程:γ、中性子は透過力は強いがβ、α線は透過力が弱い

2)局所的影響:α線や中性子線はβ線やγ線に比べて、飛程に沿って密に電離を起こす

この二つを考慮して線エネルギー付与(LET:linear energy transfer)で表現される。(keV/μm)

α線、重陽子、陽子線、中性子線>低エネルギーの電子線、X線>高エネルギーの電子線、X線、γ線

高LET

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質量はエネルギー(E=mc2)

中性子:1.0086650 u

+

陽子:1.007276 u

II

2.015941 u

2.02.013553 u

差は0.002388 u

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アルファ(α)線
  • ウランは1崩壊に陽子2個、中性子2個のα線を放出
  • 核種によって放出エネルギーは前後の質量減分だけで核種によって一定(輝線スペクトル)

  ポロニウム210(210Po)5.305MeV

  サマリウム147(147Sm) 2.12MeV

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1,ベータ(β)崩壊
  • ニュートリノがエネルギーとともに放出されるのでβ線のエネルギーは輝線スペクトルにはならない。連続スペクトルになる。しかし、最大エネルギーは核種によって決まっている。
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β-崩壊

この最大エネルギーが物質の透過力を決める

遮蔽は紙で十分

遮蔽にプラスチックが必要

遮蔽に鉛が必要

異性体変換でγ線が出るので

遮蔽に鉛が必要

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β+崩壊

非常に短い

0.635

110分

18 F (フッ素18)

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軌道電子捕獲

Electron capture (EC)

内部転換電子(CE)

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崩壊図

元素番号が増加

元素番号が減少

分岐比

核異性体(Isomer)

の意味

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放射能の単位

1Bq(ベクレル)=1dps(disintegration per second)

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d N

=-lN

dt

半減期

放射能の強さをt=0のときI0、t=tのときIとすると

I=I0e-lt

lはその放射性同位元素特有の崩壊定数である。今、放射性原子の個数をt=0のときN0、t=tのときNとすると

N=N0e-lt

両辺をtで微分すると

2N=Noの時をTとすると

lT=0.693(=loge2)

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照射線量

照射線量(X)とは、X線またはγ線について、ある場所における空気を電離する能力を表す量

照射を受けた質量dm

空気中に生じた正(または負)のイオンの総電荷をdQとすると

X=dQ/dm

SI単位ではC・kg-1を用い特別な名称はない

従来から良く用いられているのはレントゲン(R)

1RはX線またはγ線により空気0.001293g(0oC, 1気圧 で1cc)に1静電気単位(1esu, 3.3375x10-10C)の静電気量に相当するようなイオンを生じさせるような線量

1R=2.58x10-4C・kg-1

線量とその定義1
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吸収線量

吸収線量(D)とは、放射線が照射された質量dmのある任意の物質に吸収されたエネルギーの平均値がdεとすると

D=dε/dm

吸収線量の単位は、SI単位では、Jkg-1を用い、その特別名称はGy(グレイ)である。SI単位が用いられる前は、rad(ラド)がある。整理すると右のようである。

1 Gy = 1J・kg-1

1 rad =10ー2 Gy

1 Gy = 100 rad

線量とその定義3
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放射線業務従事者の線量限度 (平成13年度改正)

*線量限度

職業被ばくの線量限度:年間死亡確率10-3を超えない、生涯線量1Sv(年間実効線量限度20mSv)

公衆被ばくの線量限度:年間死亡確率約10-5,年間実効線量限度1mSv

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線量

放射線がエネルギーとしてどの位吸収されたかを表す単位

グレイ(Gy)(ジュール/kg = J/kg)

*60kgの体重の人体に対して0.012℃の体温上昇に相当

線量当量

人が放射線のエネルギーをどの位吸収したかを表す単位

シーベルト(Sv) = 線質係数(Q)×グレイ(Gy)

Q = 1 (エックス線、ガンマ線)

= 20 (アルファ線)

= 5 ~ 20 (中性子線)

等価線量

放射線防護上では線質係数を放射線荷重係数(WR)に置き換える

シーベルト(Sv) = 放射線荷重係数(WR)×グレイ(Gy)

実効線量

確率的影響を考慮して、さらに組織荷重係数(WT)を導入する

シーベルト(Sv) = 組織荷重係数(WT) ×WR×グレイ(Gy)

放射線の線量について

r i v r
高電圧をかけられた状態で、気体がイオン化すると陽極で陰イオンが陰極で陽イオンが中和する。結果として抵抗R間にI=V/Rいうパルス状の電流が生じる。これを電気的パルスとして記録する高電圧をかけられた状態で、気体がイオン化すると陽極で陰イオンが陰極で陽イオンが中和する。結果として抵抗R間にI=V/Rいうパルス状の電流が生じる。これを電気的パルスとして記録する
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熱ルミネッセンス線量計

結晶に用いられるのはCaSO4に少量のTmやMnなどの不純物を加えた結晶やBeO, LiFなどである。