電離放射線


Ionizing_radiation
核放射線を含む電離放射線(または電離放射線)は、電子をそれらから切り離すことによって原子または分子を電離するのに十分なエネルギーを有する亜原子粒子または電磁波からなる。粒子は一般に、光の99%の速度で移動し、電磁波は電磁スペクトルの高エネルギー部分に
ガンマ線、X線、および電磁スペクトルの高エネルギー紫外線部分は電離放射線ですが、低エネルギー紫外線、可視光、ほぼすべての種類のレーザー光、赤外線、マイクロ波、および電波は非電離放射線です。異なる分子と原子が異なるエネルギーでイオン化するため、紫外線領域での電離放射線と非電離放射線の境界は明確に定義され電離放射線のエネルギーは、10 電子ボルト(eV)から33 eVの間で始まり、さらに上に広がります。
典型的な電離亜原子粒子には、アルファ粒子、ベータ粒子、および中性子が含まれます。これらは通常、放射性崩壊によって生成され、ほとんどすべてがイオン化するのに十分なエネルギーを持っています。宇宙線がミューオン、中間子、陽電子などの地球の大気と相互作用した後に生成される二次宇宙粒子。 宇宙線はまた、地球上に放射性同位元素(たとえば、炭素14)を生成する可能性があり、それが崩壊して電離放射線を放出します。宇宙線と放射性同位体の崩壊は、地球上の自然電離放射線の主要な発生源であり、バックグラウンド放射線に寄与しています。電離放射線は、 X線管、粒子加速器、核分裂によっても人工的に生成されます。
電離放射線は人間の感覚では検出できないため、ガイガーカウンターなどの機器を使用して検出および測定する必要がただし、非常に高エネルギーの粒子は、チェレンコフ放射のように可視光を生成する可能性が
電離放射線は、医学、原子力、研究、工業製造などのさまざまな分野で使用されていますが、過度の被ばくに対する適切な対策を講じないと健康に害を及ぼします。電離放射線への曝露は、生体組織への細胞損傷および臓器損傷を引き起こします。高急性線量では、放射線熱傷や放射線障害を引き起こし、長期間にわたる低レベルの線量は癌を引き起こす可能性が 国際放射線防護委員会(ICRP)は、電離放射線防護、および線量摂取が人間の健康に及ぼす影響に関するガイダンスを発行しています。

コンテンツ
1 直接電離放射線
1.1 アルファ粒子 1.2 ベータ粒子 1.3 陽電子およびその他の種類の反物質 1.4 荷電核
2 間接電離放射線
2.1 光子放射 2.2 低エネルギー光子の定義境界 2.3 中性子
3 物理的効果
3.1 核効果 3.2 化学的効果 3.3 電気的影響
4 健康への影響
5 放射線の測定
6 放射線の使用
7 放射線源
7.1 バックグラウンド放射線
7.1.1 宇宙線
7.1.2 外部の地上ソース
7.1.3 内部放射線源
7.1.4 ラドン
8 放射線被ばく
8.1 職業暴露 8.2 公的に露見
8.2.1 宇宙飛行
8.2.2 空の旅
8.3 放射線障害の警告サイン
9 も参照してください
10 参考文献
11 文学
12 外部リンク

直接電離放射線
粒子放射線
image"
  アルファ( α)放射線は、動きの速い
ヘリウム4(4彼)核と
一枚の紙で止められます。電子からなるベータ( β)放射は
、アルミニウム板によって止められます。エネルギーの高い
光子からなるガンマ( γ )線は、高密度の物質を透過するときに最終的に吸収されます。中性子( n)放射は、水素などの軽元素によってブロックされた自由中性子で構成され、それらを減速および/または捕捉します。表示されていません:
陽子、
ヘリウム原子核、 HZEイオンと呼​​ばれる高電荷原子核などの高電荷原子核からなる
銀河宇宙線。
image
  霧箱は、電離放射線を視覚化するために使用されます。この画像は、飽和空気をイオン化し、水蒸気の痕跡を残す粒子の軌跡を示しています。
電離放射線は、直接的または間接的に電離としてグループ化することができます。
質量のある荷電粒子は、十分な運動エネルギーを持っている場合、クーロン力を介した基本相互作用によって原子を直接イオン化できます。このような粒子には、原子核、電子、ミューオン、荷電パイ中間子、陽子、およびそれらの電子を取り除いた高エネルギーの荷電核が含まれます。相対論的な速度(光速cに近い)で移動する場合、これらの粒子は電離するのに十分な運動エネルギーを持っていますが、かなりの速度変動がたとえば、典型的なアルファ粒子はcの約5%で移動しますが、33 eV(イオン化するのにちょうど十分)の電子はcの約1%で移動します。
発見された最初のタイプの直接電離放射線の2つは、放射性崩壊中に原子核から放出されるヘリウム原子核であるアルファ粒子と、ベータ粒子と呼ばれる高エネルギー電子です。
自然宇宙線は主に相対論的陽子で構成されていますが、ヘリウムイオンやHZEイオンなどのより重い原子核も含まれています。大気中では、そのような粒子はしばしば空気分子によって止められ、これは短命の荷電パイ中間子を生成し、それはすぐにミューオンに崩壊します。これは地球の表面に到達する主要なタイプの宇宙線放射です。パイ中間子は、粒子加速器で大量に生成することもできます。

アルファ粒子
アルファ粒子
アルファ粒子は、2つの陽子と2つの中性子が結合して、ヘリウム 原子核と同じ粒子になっています。アルファ粒子の放出は、一般的にアルファ崩壊の過程で生成されます。
アルファ粒子は強力な電離放射線ですが、放射性崩壊によって放出されると、透過力が低く、数センチメートルの空気や人間の皮膚の最上層に吸収される可能性が三元核分裂からのより強力なアルファ粒子は3倍のエネルギーがあり、それに比例して空気中をさらに浸透します。宇宙線の10〜12%を形成するヘリウム原子核は、通常、放射性崩壊によって生成されるものよりもはるかに高いエネルギーであり、宇宙での遮蔽の問題を引き起こします。しかし、この種の放射線は、約10メートルの水に相当する放射線シールドである地球の大気によってかなり吸収されます。
アルファ粒子は、ギリシャ文字の最初の文字αにちなんで名付けられています。アルファ粒子の記号はαまたはα2 +です。それらはヘリウム原子核と同一であるため、Heと書かれることも2+また4 2彼2++2の電荷を持つヘリウムイオンを示します(2つの電子が欠落しています)。イオンがその環境から電子を獲得する場合、アルファ粒子は通常の(電気的に中性の)ヘリウム原子として記述できます。4 2彼。

ベータ粒子
ベータ粒子
ベータ粒子は、カリウム40などの特定の種類の放射性核によって放出される高エネルギーの高速電子または陽電子です。ベータ粒子の生成はベータ崩壊と呼ばれます。それらはギリシャ文字のベータ(β)で示されます。ベータ崩壊には、β-とβ +の2つの形態があり、それぞれ電子と陽電子を発生させます。ベータ粒子はガンマ線よりも透過性が低いですが、アルファ粒子よりも透過性が高くなっています。
高エネルギーベータ粒子は、物質を通過するときに制動放射(「制動放射」)または二次電子(デルタ線)として知られるX線を生成する可能性がこれらは両方とも、間接的なイオン化効果を引き起こす可能性が制動放射は、ベータ粒子と遮蔽材料との相互作用が制動放射を生成するため、ベータエミッターを遮蔽するときに懸念されます。この効果は、原子番号が高い材料の方が大きいため、原子番号が低い材料がベータソースシールドに使用されます。

陽電子およびその他の種類の反物質
陽電子と
反物質
陽電子または反電子は、電子の反粒子または反物質の対応物です。低エネルギー陽電子が低エネルギー電子と衝突すると、消滅が起こり、2つ以上のガンマ線光子のエネルギーに変換されます(電子-陽電子消滅を参照)。陽電子は正に帯電した粒子であるため、クーロン相互作用を介して原子を直接イオン化できます。
陽電子は、 (弱い相互作用による)陽電子放出核崩壊によって、または十分にエネルギーのある光子からの対生成によって生成することができます。陽電子は、医療用陽電子放出断層撮影(PET)スキャンで使用される一般的な人工電離放射線源です。

荷電核
荷電核は銀河宇宙線と太陽粒子現象の特徴であり、アルファ粒子(荷電ヘリウム核)を除いて、地球上に自然源はありません。ただし、宇宙では、非常に高エネルギーの陽子、ヘリウム原子核、およびHZEイオンは、シールド、衣服、または皮膚の比較的薄い層によって最初に阻止される可能性がただし、結果として生じる相互作用は二次放射線を生成し、カスケード生物学的効果を引き起こします。たとえば、組織の1つの原子だけが高エネルギーの陽子によって置き換えられた場合、衝突によって体内でさらに相互作用が発生します。これは「線エネルギー付与」(LET)と呼ばれ、弾性散乱を利用しています。
LETは、ビリヤードボールが運動量保存の方法で別のボールに当たって、最初のボールのエネルギーが2つに不均等に分割された状態で両方を送り出すように視覚化できます。帯電した原子核が宇宙の物体の比較的動きの遅い原子核に衝突すると、LETが発生し、中性子、アルファ粒子、低エネルギー陽子、およびその他の原子核が衝突によって放出され、組織の総吸収線量に寄与します。

間接電離放射線
間接電離放射線は電気的に中性であり、物質と強く相互作用しないため、電離効果の大部分は二次電離によるものです。

光子放射
参照:
ガンマ線と X線 image
  さまざまな種類の
電磁放射
image
  ガンマ線に対する鉛の総吸収係数(原子番号82)、ガンマエネルギーに対してプロット、および3つの効果による寄与。低エネルギーでは光電効果が支配的ですが、5 MeVを超えると、対生成が支配的になり始めます。
光子は電気的に中性ですが、光電効果とコンプトン効果によって間接的に原子をイオン化することができます。これらの相互作用のいずれかにより、相対論的な速度で原子から電子が放出され、その電子が他の原子をイオン化するベータ粒子(二次ベータ粒子)に変わります。イオン化された原子のほとんどは二次ベータ粒子によるものであるため、光子は間接的に電離放射線です。
放射された光子は、核反応、素粒子崩壊、または核内の放射性崩壊によって生成される場合、ガンマ線と呼ばれます。核の外側で生成された場合、それらはX線と呼ばれます。「光子」という一般的な用語は、両方を説明するために使用されます。
X線は通常、ガンマ線よりもエネルギーが低く、以前の慣例では、境界を10 -11 mの波長(または100 keVの光子エネルギー)として定義していました。その閾値は、古いX線管の歴史的な制限と異性体転移の認識の低さによって引き起こされました。現代の技術と発見は、X線エネルギーとガンマエネルギーの重複を示しています。多くの分野で、それらは機能的に同一であり、地上研究では放射線の起源のみが異なります。しかし、天文学では、放射線の起源を確実に特定できないことが多いため、古いエネルギー分割が維持されており、X線は約120 eV〜120 keVであり、ガンマ線は100〜120keVを超えるエネルギーであると定義されています。 、ソースに関係なく。ほとんどの天文学的な「ガンマ線天文学」は、核放射性プロセスに起因するのではなく、はるかにエネルギーの高い電子によって駆動されることを除いて、天文学的なX線を生成するプロセスのようなプロセスから生じることが知られています。
光電吸収は、100 keV未満の光子エネルギーの有機材料における主要なメカニズムであり、古典的なX線管から発生するX線に典型的です。100 keVを超えるエネルギーでは、光子はコンプトン効果によって物質をますますイオン化し、次に5MeVを超えるエネルギーで対生成によって間接的にイオン化します。添付の相互作用図は、2つのコンプトン散乱が連続して発生していることを示しています。すべての散乱イベントで、ガンマ線はエネルギーを電子に伝達し、エネルギーを減らして別の方向にその経路を進みます。

低エネルギー光子の定義境界 参照: 紫外線
セシウムの場合、任意の元素の最低イオン化エネルギーは3.89eVです。ただし、米国連邦通信委員会の資料では、電離放射線を10 eVを超える光子エネルギー( 124ナノメートルの遠紫外線波長に相当)の放射線と定義しています。大まかに言って、これは酸素の最初のイオン化エネルギーと水素のイオン化エネルギーの両方に対応し、どちらも約14eVです。いくつかの環境保護庁の参考文献では、33 eVのエネルギーでの典型的な水分子の電離が電離放射線の適切な生物学的閾値として言及されています。この値はいわゆるW値、口語を表しますICRUの名前は、形成されたイオンペアごとにガスで消費されるエネルギーを意味し、イオン化エネルギーと励起などの他のプロセスで失われるエネルギーを組み合わせたものです。電磁放射の38ナノメートルの波長では、33 eVは、約125eVで発生する極紫外線とX線放射の間の従来の10nm波長遷移でのエネルギーに近いです。したがって、X線放射は常に電離していますが、すべての定義で電離と見なすことができるのは極紫外線放射だけです。
image
  放射線の相互作用:ガンマ線は波線で表され、荷電粒子と中性子は直線で表されます。小さな円は、イオン化が発生する場所を示しています。

中性子
中性子および
中性子放射
中性子は中性の電荷を持っているため、ゼロ電荷と誤解されることが多く、したがって、単一のステップでのイオン化や物質との相互作用を直接引き起こさないことがよくただし、高速中性子は、粒子が移動する材料に移動するエネルギーである線エネルギー付与を介して、水素中の陽子と相互作用します。このメカニズムは、ターゲット領域の材料の核を散乱させ、水素原子の直接イオン化を引き起こします。中性子が水素原子核に衝突すると、陽子線(高速陽子)が発生します。これらの陽子は、高エネルギーであり、帯電しており、物質中の電子と相互作用するため、それ自体が電離しています。
水素以外の他の原子核に衝突する中性子は、線エネルギー付与が発生した場合、他の粒子に伝達されるエネルギーが少なくなります。しかし、中性子が衝突した多くの原子核では、非弾性散乱が発生します。弾性散乱または非弾性散乱が発生するかどうかは、中性子の速度に依存します。高速か熱か、またはその間のどこかです。また、衝突する原子核とその中性子断面積にも依存します。
非弾性散乱では、中性子は中性子捕獲と呼ばれる一種の核反応で容易に吸収され、核の中性子活性化に起因します。この方法でのほとんどの種類の物質との中性子相互作用は、通常、放射性核を生成します。たとえば、豊富な酸素16核は中性子活性化を受け、陽子放出によって急速に崩壊して窒素16を形成し、これが酸素16に崩壊します。短命の窒素16崩壊は、強力なベータ線を放出します。このプロセスは次のように記述できます。
16 O(n、p)16 N(> 11 MeV中性子で高速中性子捕獲が可能)
16N 16O +β− (減衰t 1/2 = 7.13秒)
この高エネルギーβ-はさらに他の原子核と急速に相互作用し、制動放射を介して高エネルギーγを放出します。
好ましい反応ではありませんが、16 O(n、p)16 N反応は、加圧水型原子炉の冷却水から放出されるX線の主要な発生源であり、水冷原子炉によって生成される放射線に大きく貢献します。オペレーティング。
中性子を最大限に遮蔽するために、水素を豊富に含む炭化水素が使用されます。
核分裂性物質では、二次中性子が核連鎖反応を引き起こし、核分裂生成物から大量のイオン化を引き起こす可能性が
原子核の外側では、自由中性子は不安定で、平均寿命は14分42秒です。自由中性子は、電子と反電子ニュートリノの放出によって崩壊して陽子になります。これはベータ崩壊として知られているプロセスです:
隣接する図では、中性子がターゲット材料の陽子と衝突し、次に高速反跳陽子になり、次にイオン化します。その経路の終わりで、中性子は(n、γ)反応で原子核によって捕獲され、中性子捕獲光子の放出につながります。このような光子は、常に電離放射線と見なされるのに十分なエネルギーを持っています。

物理的効果
放射線による損傷
image
  イオン化された空気は、サイクロトロンからの粒子状電離放射線のビームの周りで青く光ります

核効果
中性子線、アルファ線、および非常にエネルギーの高いガンマ線(>〜20 MeV)は、核変換および誘導放射能を引き起こす可能性が関連するメカニズムは、中性子活性化、アルファ吸収、および光崩壊です。十分な数の変換により、元の線源が除去された後でも、巨視的な特性が変化し、ターゲット自体が放射性になる可能性が

化学的効果
放射線化学
分子のイオン化は、放射線分解(化学結合の切断)、および反応性の高いフリーラジカルの形成につながる可能性がこれらのフリーラジカルは、元の放射線が停止した後でも、隣接する材料と化学的に反応する可能性が(例えば、空気のイオン化によって形成されたオゾンによるポリマーのオゾン分解)。電離放射線は、反応に必要な活性化エネルギーに寄与することにより、重合や腐食などの既存の化学反応を加速することもできます。電離放射線の影響で光学材料が劣化します。
空気中の高強度の電離放射線は、はっきりとした青紫色の目に見える電離空気の輝きを生み出す可能性が輝きは、例えば、臨界事故の際、核爆発直後のキノコ雲の周り、またはチェルノブイリ事故のように損傷した原子炉の内部で観察することができます。
単原子流体、たとえば溶融ナトリウムには、破壊する化学結合や乱す結晶格子がないため、電離放射線の化学的影響の影響を受けません。フッ化水素など、生成エンタルピーが非常に負の単純な二原子化合物は、イオン化後に急速かつ自発的に再形成します。

電気的影響
材料のイオン化により、一時的に導電率が増加し、電流レベルに損傷を与える可能性がこれは、電子機器に採用されている半導体マイクロエレクトロニクスでは特に危険であり、その後の電流によって動作エラーが発生したり、デバイスに恒久的な損傷を与えることさえ原子力産業や大気圏外(宇宙)用途などの高放射線環境を対象としたデバイスは、設計、材料の選択、および製造方法を通じて、そのような影響に抵抗するために放射線を困難にする可能性が
宇宙で見つかった陽子線は、デジタル回路でシングルイベントアップセットを引き起こす可能性も電離放射線の電気的影響は、ガイガーミュラーカウンターや電離箱などのガス充填放射線検出器で利用されます。

健康への影響
放射線生物学
電離放射線への曝露による健康への悪影響のほとんどは、2つの一般的なカテゴリに分類できます。
放射線熱傷による高線量に続く細胞の死滅または機能不全に主に起因する決定論的影響(有害な組織反応)。
確率的影響、すなわち、体細胞の突然変異による曝露された個体の癌発生または生殖(生殖)細胞の突然変異による子孫の遺伝性疾患のいずれかを含む癌および遺伝的影響。
最も一般的な影響は、曝露後数年または数十年の潜伏期間を伴う確率論的ながんの誘発です。たとえば、電離放射線は慢性骨髄性白血病の原因の1つですが 、CMLのほとんどの人は放射線に被曝し これが発生するメカニズムはよく理解されていますが、リスクのレベルを予測する定量的モデルについては議論の余地が
最も広く受け入れられているモデルである線形閾値なしモデル(LNT)は、電離放射線による癌の発生率が、シーベルトあたり5.5%の割合で実効放射線量とともに直線的に増加することを示しています。これが正しければ、自然バックグラウンド放射線は一般の公衆衛生にとって最も危険な放射線源であり、次に医用画像が続きます。電離放射線の他の確率的影響は、催奇形性、認知機能低下、および心臓病です。
DNAは常に電離放射線による損傷を受けやすいですが、DNA分子は、特定の分子結合を励起してピリミジン二量体を形成するのに十分なエネルギーの放射線によっても損傷を受ける可能性がこのエネルギーは電離よりも少ないかもしれませんが、それに近いです。良い例は、コラーゲンの光反応の結果として、また(UV-B範囲で)損傷の結果として、保護されていない皮膚に日焼けを引き起こす可能性がある同じエネルギーレベルに近い約3.1 eV(400 nm)で始まる紫外線スペクトルエネルギーです。DNA(例えば、ピリミジン二量体)。したがって、中および低紫外線電磁スペクトルは、イオン化には及ばない分子の電子励起の結果として生体組織に損傷を与えますが、同様の非熱的効果を生み出します。ある程度、可視光と可視エネルギーに最も近い紫外線A(UVA)は、皮膚に活性酸素種を形成することが証明されています。これらは電子的に励起された分子であり、反応性損傷を与える可能性があるため、間接的な損傷を引き起こします。それらは日焼け(紅斑)を引き起こしませんが。イオン化による損傷と同様に、皮膚におけるこれらの影響はすべて、単純な熱的影響によって生じる影響を超えています。

放射線の測定
以下の表は、SI単位および非SI単位での放射線量と線量量を示しています。
image
  放射性崩壊と検出された電離放射線の関係。主な要因は次のとおりです。放射線源の強度、透過効果および機器の感度
放射線測定の方法 量 検出器 CGS単位 SI単位 その他のユニット
崩壊率
キュリー
ベクレル
粒子フラックス ガイガーカウンター、比例計数管、シンチレーター
カウント/cm 2・秒
カウント/メーター2・秒
カウント/分、粒子/ cm2 /秒
エネルギーフルエンス 熱ルミネッセンス線量計、フィルムバッジ線量計
MeV/cm 2
ジュール/メーター2
ビームエネルギー
比例計数管
電子ボルト
ジュール
線エネルギー付与 派生量 MeV/cm ジュール/メーター
keV/μm
ケルマ 電離箱、半導体検出器、石英繊維線量計、カーニーフォールアウトメーター
esu/cm 3
灰色( ジュール/kg)。
レントゲン
吸収線量 熱量計 rad グレー
担当者
等価線量 派生量
レム
シーベルト( ジュール/kg× WR)_
実効線量 派生量
レム
シーベルト( ジュール/kg× WR × WT)_ _
ブレット
コミットされた用量 派生量
レム
シーベルト
バナナ等価線量

放射線の使用
核技術と
放射線生物学
電離放射線には、多くの産業、軍事、および医療用途がその有用性は、その危険性とバランスをとる必要がこれは、時間の経過とともに変化する妥協点です。たとえば、かつて靴屋の助手はX線を使って子供の靴のサイズをチェックしていましたが、電離放射線のリスクがよりよく理解されたため、この方法は中止されました。
中性子線は、原子炉や核兵器の作動に不可欠です。X線、ガンマ線、ベータ線、および陽電子線の透過力は、医用画像、非破壊検査、およびさまざまな工業用ゲージに使用されます。放射性トレーサーは、生物学的および放射線化学だけでなく、医療および産業用途で使用されます。アルファ線は、静的エリミネーターと煙探知器で使用されます。電離放射線の殺菌効果は、医療機器の洗浄、食品照射、および不妊虫放飼技術に役立ちます。炭素14の測定値は、長命の生物(数千年前の木材など)の残骸を年代測定するために使用できます。

放射線源
電離放射線は、核反応、核崩壊、非常に高い温度、または電磁界内の荷電粒子の加速によって生成されます。自然源には、太陽、雷、超新星爆発などが人工的な線源には、原子炉、粒子加速器、X線管などが
原子放射線の影響に関する国連科学委員会(UNSCEAR)は、人体への被ばくの種類を項目別に示しました。
放射線被ばくの種類
公的に露見
天然資源
通常の発生
宇宙線
地上放射
強化されたソース
金属の採掘と製錬
リン酸塩産業
石炭採炭と石炭からの発電
石油およびガス掘削
希土類および二酸化チタン産業
ジルコニウムおよびセラミック産業
ラジウムとトリウムの塗布
その他の暴露状況
人工の情報源
平和な目的
原子力発電
核および放射性物質の輸送
原子力以外の用途
軍事目的
核実験
環境中の残留物。放射性降下物
歴史的状況
事故からの暴露
職業放射線被ばく
天然資源
搭乗員と宇宙乗務員の宇宙線曝露
採掘および加工産業における暴露
ガスおよび石油抽出産業
鉱山以外の職場でのラドン曝露
人工の情報源
平和な目的
原子力産業
放射線の医学的使用
放射線の産業利用
その他の用途
軍事目的
他の暴露された労働者
出典UNSCEAR2008付属書B取得2011-7-4
国際放射線防護委員会は、線量摂取の推奨限度を設定する国際放射線防護システムを管理しています。

バックグラウンド放射線
バックグラウンド放射線
バックグラウンド放射線は、自然および人工の両方の線源から発生します。
電離放射線への人間の世界平均曝露は年間約3mSv(0.3 rem)であり、その80%は自然からのものです。残りの20%は、主に医用画像からの人工放射線源への曝露によるものです。先進国では、主にCTスキャンと核医学が原因で、人為的な平均曝露量がはるかに高くなっています。
自然バックグラウンド放射線は、宇宙線、太陽放射、外部地上放射、人体の放射、およびラドンの5つの主要な放射源から発生します。
自然放射線のバックグラウンド率は場所によって大きく異なり、一部の地域では1.5 mSv / a(年間1.5 mSv)と低く、他の地域では100 mSv/aを超えています。地球の表面に記録された純粋な自然放射線の最高レベルは、モナザイトで構成されたブラジルの黒いビーチで90 µGy / h(0.8 Gy / a)です。居住地域で最も高いバックグラウンド放射線は、主に建築材料として使用される自然放射性石灰岩のために、ラムサールで見られます。最も被ばくした居住者の約2000人は、年間 平均10  mGyの放射線量を受けます。これは、人工放射線源からの公衆への被ばくに関するICRP推奨制限の10倍です。記録的なレベルは、外部放射線による実効放射線量が135 mSv / a(13.5 rem / yr)であり、ラドンからの確約線量が640 mSv / a(64.0 rem / yr)である家で発見された。このユニークなケースは、世界平均のバックグラウンド放射線の200倍以上です。ラムサールの住民が受ける高レベルのバックグラウンド放射線にもかかわらず、彼らがより大きな健康リスクを経験しているという説得力のある証拠はありません。ICRPの推奨事項は控えめな制限であり、実際の健康リスクを過剰に表している可能性が一般に、放射線安全組織は、注意を怠るのが最善であると仮定して、最も保守的な制限を推奨しています。このレベルの注意は適切ですが、バックグラウンド放射線の危険性に対する恐れを生み出すために使用されるべきではありません。バックグラウンド放射線による放射線の危険性は深刻な脅威となる可能性がありますが、環境内の他のすべての要因と比較して、全体的なリスクは小さい可能性が高くなります。

宇宙線 参照: 宇宙線
地球とその上のすべての生物は、私たちの太陽系の外からの放射線によって絶えず攻撃されています。この宇宙線は相対論的粒子で構成されています。1amuの陽子(その約85%)から26 amuの 鉄の原子核、さらにはそれを超える正に帯電した原子核(イオン)です。(高原子番号の粒子はHZEイオンと呼​​ばれます。)この放射線のエネルギーは、最大の粒子加速器でさえ、人間が作り出すことができるエネルギーをはるかに超える可能性があります(超高エネルギー宇宙線を参照)。この放射線は大気中で相互作用して、X線、ミュー粒子、陽子、陽子、アルファ粒子、パイ中間子、電子、陽電子、中性子など、雨が降る二次放射線を生成します。
宇宙線からの線量は主にミューオン、中性子、および電子からのものであり、線量率は世界のさまざまな地域で異なり、主に地磁気、高度、および太陽周期に基づいています。飛行機の宇宙線線量率は非常に高いため、国連UNSCEAR 2000レポート(下部のリンクを参照)によると、航空会社の乗務員は、原子力発電所の作業員を含め、他のどの作業員よりも平均して多くの線量を受けます。航空会社の乗務員は、このタイプの放射線が最大となる高高度で北極または南極に近づく飛行ルートを日常的に使用している場合、より多くの宇宙線を受け取ります。
宇宙線には高エネルギーのガンマ線も含まれますが、これは太陽や人間のエネルギー源によって生成されるエネルギーをはるかに超えています。

外部の地上ソース
地球上のほとんどの物質には、たとえ少量であっても、放射性原子が含まれています。これらの線源から受ける線量のほとんどは、建築材料のガンマ線エミッター、または屋外の岩や土壌からのものです。地上放射線で懸念される主な放射性核種は、カリウム、ウラン、およびトリウムの同位体です。これらの源のそれぞれは、地球の形成以来、活動が減少しています。

内部放射線源
参照:
コミットされた用量
生命の構成要素であるすべての地球の物質には、放射性成分が含まれています。人間、植物、動物が食物、空気、水を消費すると、放射性同位元素の在庫が生物内に蓄積されます(バナナの等価線量を参照)。カリウム40などの一部の放射性核種は、高感度の電子放射線測定システムで測定できる高エネルギーのガンマ線を放出します。これらの内部放射線源は、自然バックグラウンド放射線からの個人の総放射線量に寄与します。

ラドン
参照:
ラドンの健康への影響
自然放射線の重要な発生源はラドンガスです。ラドンガスは岩盤から継続的に浸透しますが、密度が高いため、換気の悪い家に蓄積する可能性が
ラドン222は、ラジウム-226のα崩壊によって生成されるガスです。どちらも天然ウランの崩壊系列の一部です。ウランは世界中の土壌にさまざまな濃度で含まれています。ラドンは非喫煙者の中で肺がんの最大の原因であり、全体として2番目に多い原因です。

放射線被ばく
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  通常の活動からチェルノブイリ原子炉の事故まで、さまざまな状況での放射線レベル。スケールを上げるたびに、放射線レベルが10倍に増加することを示します。
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  些細なものから致命的なものまで、シーベルトのさまざまな線量の放射線。
放射線防護
露出を制限するための3つの標準的な方法が
時間:自然バックグラウンド放射線に加えて放射線に被曝した人々の場合、被曝時間を制限または最小化すると、放射線源からの線量が減少します。
距離:逆二乗の法則(絶対真空中)に従って、放射強度は距離とともに急激に減少します。
シールド:空気または皮膚は、アルファ線とベータ線を大幅に減衰させるのに十分な場合が鉛、コンクリート、または水のバリアは、ガンマ線や中性子などのより透過性の高い粒子から効果的に保護するためによく使用されます。一部の放射性物質は、厚いコンクリートで作られた部屋や鉛で裏打ちされた部屋で、水中または遠隔操作によって保管または処理されます。ベータ粒子を阻止する特別なプラスチックシールドがあり、空気はほとんどのアルファ粒子を阻止します。放射線を遮蔽する材料の有効性は、その半値の厚さ、つまり放射線を半分に減らす材料の厚さによって決まります。この値は、材料自体と電離放射線の種類とエネルギーの関数です。一般的に受け入れられている減衰材料の厚さは、ほとんどのベータ粒子では5 mmのアルミニウム、ガンマ線では3インチの鉛です。
これらはすべて、天然および人工のソースに適用できます。人工の発生源の場合、封じ込めの使用は線量摂取を減らすための主要なツールであり、効果的に遮蔽と開放環境からの隔離の組み合わせです。放射性物質は可能な限り最小のスペースに閉じ込められ、ホットセル(放射線用)やグローブボックス(汚染用)などの環境から遠ざけられます。たとえば、医療用の放射性同位元素は、通常はグローブボックスである閉鎖型処理施設で分配されますが、原子炉は、放射性物質を封じ込める複数のバリアを備えた閉鎖系内で動作します。作業室、ホットセル、グローブボックスでは、空気圧がわずかに低下し、空気中の物質が開放環境に逃げるのを防ぎます。
核紛争や民間核放出では、民間防衛措置は、同位体の摂取と職業的曝露を減らすことにより、人口の曝露を減らすのに役立ちます。1つは、ヨウ化カリウム(KI)錠剤の問題です。これは、放射性ヨウ素(核分裂の主要な放射性同位元素生成物の1つ)のヒト甲状腺への取り込みをブロックします。

職業暴露
職業的に暴露された個人は、彼らが働く国の規制の枠組みの中で、そして地方の核ライセンスの制約に従って管理されています。これらは通常、国際放射線防護委員会の勧告に基づいています。ICRPは、人工照射を制限することを推奨しています。職業被ばくの場合、制限は1年間で50 mSvであり、連続する5年間で最大100mSvです。
これらの個人の放射線被曝は、放射性粒子濃度、面積ガンマ線量測定値、および放射能汚染を測定する線量計やその他の放射線防護機器を使用して注意深く監視されています。線量の法的な記録が保持されます。
職業被ばくが懸念される活動の例は次のとおりです。
航空会社の乗務員(最も露出した人口)
工業用X線撮影
医療放射線学および核医学
ウラン採掘
原子力発電所と核燃料再処理プラントの労働者
研究所(政府、大学、民間)
人工放射線源の中には、実効線量(放射線)として知られる直接放射線を介して体に影響を与えるものもあれば、放射能汚染の形をとり、体内から体内を照射するものも後者はコミットドドーズとして知られています。

公的に露見
診断用X線、核医学、放射線療法などの医療処置は、一般大衆への人為的な放射線被曝の最も重要な原因です。使用される主要な放射性核種のいくつかは、 I-131、Tc-99m、Co-60、Ir-192、およびCs-137です。公衆はまた、タバコ(ポロニウム-210)、可燃性燃料(ガス、石炭など)、テレビ、発光時計と文字盤(トリチウム)、空港X線システム、煙探知器(アメリシウム)、電子管、ガスランタンマントル(トリウム)。
規模は小さいものの、一般市民は核燃料サイクルからの放射線にさらされています。これには、ウランの処理から使用済み燃料の処分までの全シーケンスが含まれます。非常に低い線量が含まれているため、このような被ばくの影響は確実に測定され反対派は、線量モデルごとの癌を使用して、そのような活動が年間数百例の癌を引き起こすと主張します。これは、広く受け入れられている線形閾値なしモデル(LNT)の適用です。
国際放射線防護委員会は、公衆への人工放射線を、医療および職業被ばくを除いて、年間平均1 mSv(0.001 Sv)の実効線量に制限することを推奨しています。
核戦争では、最初の兵器の爆発と放射性降下物の両方からのガンマ線が放射線被曝の原因になります。

宇宙飛行
巨大な粒子は、太陽プロトンイベント(SPE)からの太陽粒子と宇宙源からの銀河宇宙線を受け取る地球の磁場の外の宇宙飛行士にとって懸念事項です。これらの高エネルギーの帯電した原子核は、地球の磁場によって遮断されますが、月や地球の軌道を超えた遠方に移動する宇宙飛行士にとって、健康上の大きな懸念事項となります。特に陽子は銀河宇宙線の大部分を占めていますが、高電荷のHZEイオンは非常に損傷を与えることが知られています。証拠は、保護されていない宇宙飛行士にとって致命的だったであろう過去のSPE放射線レベルを示しています。

空の旅
空の旅は、宇宙線や太陽フレアイベントなど、海面と比較して宇宙からの放射の増加に航空機の人々をさらします。 Epcard、CARI、SIEVERT 、PCAIREなどのソフトウェアプログラムは、乗務員と乗客による曝露をシミュレートする試みです。測定された線量(シミュレートされた線量ではない)の例は、高緯度極ルートでロンドンヒースローから東京成田までの1時間あたり6μSvです。しかしながら、太陽活動が活発な時期など、投与量は変動する可能性が米国FAAは、航空会社に宇宙線に関する情報を飛行乗務員に提供することを要求しており、一般市民に対する国際放射線防護委員会の勧告は、年間1mSv以下です。さらに、多くの航空会社は、妊娠中のフライトクルーのメンバーが欧州指令に準拠することを許可し FAAには、妊娠に対して合計1 mSvの推奨制限があり、1か月あたり0.5mSv以下です。元々は2008年に発表された航空宇宙医学の基礎に基づいた情報。

放射線障害の警告サイン
危険なレベルの電離放射線は、黄色の背景にある三つ葉の記号で示されます。これらは通常、放射線管理区域の境界、または人間の介入により放射線レベルがバックグラウンドを大幅に上回っている場所に掲示されます。
赤色電離放射線警告記号(ISO 21482)は、2007年に発売され、食品照射装置、癌治療用遠隔治療装置、工業用X線撮影など、死亡または重傷を負う可能性のある危険な線源として定義されたIAEAカテゴリ1、2、および3の線源を対象としています。ユニット。シンボルは、デバイスを分解したり近づけたりしないように警告するために、ソースを収容しているデバイスに配置されます。誰かがデバイスを分解しようとした場合にのみ、通常の使用では表示されません。シンボルは、建物のアクセスドア、輸送パッケージ、またはコンテナには配置されません。
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  電離放射線ハザードシンボル
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  2007年ISO放射性危険シンボルは、IAEAカテゴリー1、2、および3の発生源を対象としており、死亡または重傷を負う可能性のある危険な発生源として定義されています。

も参照してください
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 エネルギーポータル
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 核技術ポータル
欧州放射線リスク委員会
国際放射線防護委員会–国際放射線防護システムを管理します
イオノメーター
照射メール
放射線防護と測定に関する全国評議会–米国の全国組織
原子力安全
核記号論
放射エネルギー
被ばく(放射線)
放射線ホルミシス
放射線物理学
放射線防護
放射線防護条約、1960年
患者の放射線防護
シーベルト
電離放射線への偶発的または敵対的な曝露後の感染症の治療

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外部リンク
原子力規制委員会は、米国のほとんどの商用放射線源と非医療被ばくを規制しています。
NLM有害物質データバンク–電離放射線
原子放射線の影響に関する国連科学委員会2000年報告書第1巻:出典、第2巻:影響
電離放射線測定の初心者ガイド
マイク・ハンリー。”XrayRisk.com:放射線リスク計算機。放射線量とがんリスクを計算する”。(CTスキャンおよびX線から)。
無料放射線安全コース
保健物理学会公教育ウェブサイト
オークリッジ予約の基本的な放射線の事実”