放射線教育フォーラム
ニュースレター
No.82 2022.66「放射線」に出会ったのはいつですか
福岡大学

林 壮一

このニュースレターに寄稿させていただくにあたって，放射線に関連する言葉と出会った場面の記憶を遡ってみました。私は1960 年代の生まれですので，すでに，放射能をまき散らすゴジラ（1953 年）は日本に上陸していましたので，私にとっては，ウルトラ Q（1966 年）やウルトラマン（1966 年）のようなウルトラシリーズで登場する，核兵器や放射能によって出現する怪獣と戦う
ウルトラマンに熱中していた幼稚園か小学校低学年の頃の出会いが最初だったと思います。もちろん，放射能と放射線の意味や違いもわからないまま，何か不思議なもの，怪獣を作り出すような得体の知れないもの，というイメージだけが先行していました。
その後，中学校の国語の教科書の「黒い雨」や，社会科の「原子力発電」でも，放射能と放射線は区別されることなく書かれていましたが，理科でも「原子力発電」に触れるぐらいで放射線に関する記述はなかったと記憶しています。高校や大学初年次では放射線について学習しましたが，問題を解いたり，テキストを読んだりするのに必要な知識としてしか学べていませんでした。大学の後半や大学院になって，放射線生物学を含む生物物理の研究室に配属されたことで，放射線と出会う機会が多くなりました。つまり，成人してから放射線について考えることができるような機会に巡り会えたように思います。このことは，大学で理系学部に進学しただけでは，放射線を考えるような場面には出会えない可能性を示唆しているよ
うに思います。私はその後，中高の理科の教員になりましたが，やはり，多くの理科の教員は，放射線については教科書に書いてある知識を教えることはできても，自分の手を使って放射線に関する実験を行ったり，データを扱ったりしたことはないという状況だったように思います。
最近は，放射能という表現ではなく，放射線という用語を使うように変わっていると思いますが，多くの方々が最初に放射線という用語に出会う場面は小説や漫画，アニメであったり，放射線をきちんと考える機会が少なかったりする状況は変わっていないと思います。ひとりひとりが放射線を正しく恐れることができるように，義務教育である小学校や中学校で放射線について考える場面が必要だと思います。同時に，理科や理科以外の教科書での記述も重要ですし，それを教える先生方が正しく放射線を理解できるようなカリキュラムや学習内容などを準備する必要があると考えています。

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3デジタル社会を支える超微細加工への放射線利用
量子科学研究開発機構（QST）・高崎量子応用研究所 山本 洋揮
1. はじめに複雑な社会経済活動を維持し、持続可能な社会を構築するためには、デジタル社会のさらなる発展は必要である。スマートフォンやパソコンや自動車といった我々の身近で使用されているものには、多くの半導体が使用されている。デジタル社会において、膨大なデータ処理は半導体が担っており、その処理能力、容量の拡大は、リソグラフィと呼ばれる超微細加工技術に支えられている。
ビ ッ グデータや人工 知能（ AI ）、IoT(Internet of
図 1．リソグラフィ工程

Things)などの急速な進歩のおかげで半導体業界の成長・拡大が続いている。2030 年には 100 兆円に達すると予想されており、自動車産業を超える勢いで露光源の波長、R は解像度、k1 はプロセスファクターある。

（レジスト材料の特性や露光方式によって決まる）、

本稿では、デジタル社会を支える超微細加工のNA は縮小投影光学系の開口数である。高解像度放射線利用の中核になると考えられる「極端紫外光化を達成するために露光源の短波長化と高 NA 化（EUV）リソグラフィの現状と課題」について紹介する。

が進められてきた。
これまで、波長 193 nm (1 ナノメートルは 10 億分2. EUV リソグラフィ技術とはデジタル社会の発展を下支えているのが、半導体の 1 メートル)の ArF エキシマレーザー（光）が用いらデバイスの微細化による高性能（高密度）化であり、れてきたが、経済的にも技術的にも限界に達した。

リソグラフィの技術革新である 1)。リソグラフィの語源

そのため、7 nm ノードに対応する 16 nm のハーフピ

は、もともと 15 世紀に発明された印刷技術である石ッチの半導体デバイスの量産で EUV リソグラフィが版によるリトグラフに由来する。半導体デバイス製造使用されることが開始された。半導体リソグラフィの分野におけるリソグラフィ技術は、マスクを使って回露光源の波長がはじめて電離放射線領域に入り、路パターンをシリコンウェハ上に焼き付ける技術であ半導体産業における放射線の利用拡大が現実的なる。これを可能にするためには、回路をシリコンウェものになった。

ハ上に縮小して映し出す光学技術や焼き付けに必3. EUV リソグラフィの課題
EUV リソグラフィの実用化がされたが、極端な短要なレジストやマスクなど、様々な技術が必要である。

波長化に伴い、1) EUV 光源の強度不足、2) EUV レ

典型的なリソグラフィ工程を図 1 に示す。
半導体集積回路の微細化が進むほど、信号伝達ジスト材料、3) 反射型の光学系の開発、4) ペリクルの高速化や省エネ化、および低価格化を図ることがなどの EUV マスク関連の材料、5) マスク欠陥検査できる。それゆえ、半導体の基板に電子回路を出来等の様々な技術課題があるが主な課題が挙げられるだけ微細に描く（高解像度）の先端リソグラフィの技る。レジストパターンのラフネスや光源強度を補うレ術革新が強く求められている。解像度はレイリーのジストの感度向上への要求から 3nm ノード以下の式 2) R＝k1・λ／NA で表すことができる。ここで、はEUV リソグラフィで最も重要な課題として取り上げら4れている。EUV レジストの要求特性としては、解像度須であるとともに、メタルレジスト 4)などといった無機の向上、高感度化、およびラフネスの低減が挙げら系のレジストへの研究開発が進んでいる。メタルレジれる。これらの技術課題は互いにトレードオフの関係

ストは 3nm ノードのレジストとして期待されているが、にあり、全てを同時に性能向上させるためには、レジ低感度およびプロセス安定性に未だ課題があり、現スト材料の基礎研究が非常に重要である。

在のところ、3 nm ノードの要求仕様を満足するレジス

現状の EUV リソグラフィにおいても量産では高感ト材料を見出すには至っていないのが現状である。

度化の観点から化学増幅型レジスト 3)と呼ばれるレこのように、半導体ロードマップをこの先 10 年間延長ジストが使用されている。化学増幅型レジストは主にして 1 nm ノード代の微細化まで実現できるかは新し

高分子、酸発生剤、クエンチャーで構成されている。

いレジスト材料の開発次第である。EUV は、これまで化学増幅型レジストは発生する酸による酸触媒連鎖使われていた紫外光とエネルギーの吸収効率等が反応を利用して少ない露光量で物性変化を誘起さ異なるため、今後益々EUV 露光に適したレジスト材せ、パターン形成を実現している。レジストの現像液料を新たに開発することが重要な課題になっている。

への溶解は高分子の非極性基を酸触媒反応による4. おわりに脱保護反応で極性基に変換することによって可溶化

リソグラフィ技術は、半導体以外の様々な分野のしている。このようにして、露光部はアルカリ現像液加工にも応用されており、その裾野は非常に広い。に溶解し、パターンが形成される。

それぞれの応用分野によって要求される解像度など

しかしながら、10nm 以下の領域では化学増幅型は異なるが、半導体分野の仕様要求が最も厳しく、のシステムがうまく機能するか不明である。化学増幅

今後も当分、半導体分野の応用（半導体デバイス、反応に伴う酸の拡散が解像度を劣化してしまうという量子デバイス、量子コンピューター等）を中心にリソ問題や、高感度化に伴う露光量の抑制がショットノイグラフィ技術の発展が続くと考えられる。

ズの問題となり、ラフネスを大きくしてしまうという従来放射線は危険とイメージがあるが、我々の身近なのレジスト材料の限界に直面するためである。それ

スマートフォンの作製に使用されており、今後も EUVゆえ、今後の EUV レジスト材料設計では、ショットノリソグラフィの実現により、産業への放射線利用が拡

イズに代表される EUV 光による各種統計的ばらつ大され。このように、産業応用として放射線は中学生きを極限まで如何に抑制するかが重要である。EUVをはじめ学生さんへの放射線教育が益々重要になリソグラフィのためのレジスト材料では、従来のフォトることが予想される。

レジストと異なり、レジストにランダムに落とされる入5. 参考文献

射光のエネルギーを如何に効率よく化学反応に結1)岡崎信二・鈴木章義・上野巧 はじめての半導体リびつけるかがキーとなり、特に、電離により生成するソグラフィ技術（技術評論社 2012）

ホールをプロトン生成に、電子を酸のアニオン生成

2)M. Born & E. Wolf : “Principles of Optics” 6th ed.,に効率よく結びつける反応系の設計・開発が重要でPergamon Press, Oxford, (1980).

ある。また、高解像度化とともに、パターン倒れの防

3) H. Ito et al., Polym. Eng. Sci., 23, 1012, (1983).

止も大きな課題となっており、レジストの薄膜化が進4) A. Grenville et al., Proc. SPIE. 9425, 94250Sんでいる。しかし、単純な薄膜化はエッチングプロセ(2015).

スの負担を増加させるため、レジストの多層化が必

5放射線・エネルギー資源に関する中学校理科教科書（５社）の記述の比較－ 平成 24 年度版からの変遷も踏まえて －名古屋市立西前田小学校
放射線に関する学習内容は、「教育内容の現羽澄 大介

教科書が震災後に検定された教科書）代化」が謳われた昭和 44 年の学習指導要領には放射線の学習は、平成 20 年の学習指導要領

放射線に関する内容が示されていましたが、「ゆとでは、エネルギー資源、具体的に言うと原子力発りある充実した学校生活の実現」が謳われた昭和電との関連で中学校 3 年生で学習することになっ52 年の学習指導要領では、学習内容が精選されていました、平成 29 年学習指導要領では、中学て放射線に関する内容はカットされます。

校 2 年生において真空放電との関連でも放射線

ちなみに、「ゆとり」というと平成 10 年改訂の学を扱うように変更されました。もちろん中学校 3 年習指導要領が有名ですが、昭和 52 年指導要領も生でもこれまでどおりエネルギー資源との関連で実は「ゆとり教育」がキャッチフレーズになっていま放射線を扱います。

した。この昭和 52 年指導要領は、44 年指導要領

この中で特筆すべきは、学習指導要領にはっきは学習内容が多すぎるという批判に対応したもの

りと、東日本大震災以降の社会で放射線に対するだったことを考えると、学習内容の増加→減少→不安が生じたことに言及している点です。その上増加を繰り返していることになります。

で、放射線について科学的に理解することが重要いずれにしても平成 20 年告示の学習指導要領であると記述されています。

によって、中学校理科において放射線の学習がそれでは現在、中学校理科の教科書を出版し復活しました。先行実施直前の平成 23 年 3 月 11ている 5 社、東京書籍、学校図書、大日本図書、

日に東日本大震災に伴う東京電力福島第一原子啓林館、教育出版について、具体的な記述を横力発電所の事故がありました。福島第一原子力発軸で比較しながら、年度ごとの変遷という縦軸でも電所の事故があったから放射線の学習が始まっ見ていきます。

たと考えている方もいますが、これは違います。そなお、あらかじめ断っておきますが、この調査はして、平成 20 年学習指導要領が中学校において私が手に入れた版の教科書を、私が一人で見て完全実施される平成 24 年度に、教科書が新しくまとめたものです。できるだけ正確になるようにしなっています。

っかり見たつもりですが、見落としがある可能性が一般的に教科書は指導要領の改訂がなくてもあります。また、実は教科書は小さなミスが見つか４年周期で新しく改訂されるので、中学校においることがあり、毎年わずかに修正がされています。ては、平成 28 年度に新しい教科書が使用開始にそのため、平成 24 年版教科書といっても様々なリなっています。この教科書の検定が行われたのはビジョンがあり、私が指摘した点は、どこかの時点

平成 26 年ですから、震災の影響を受けた検定がで修正されている場合があることを断っておきます。

されている教科書は、平成 28 年度の教科書から観点の一つ目として、自然放射線に関する記となります。（ちなみに小学校は検定・採択・使用述を比較していきます。先ほど学習指導要領の記開始とも中学校の１年前なので、平成 27 年度の述を示したように、「放射線は自然界にも存在して6いる」ことが示されています。このことについて 5 社

平成 28 年版と令和 3 年度版の記述を比較する

は次のように扱っています。と、東京書籍と大日本図書は自然界の放射線を例えば、東京書籍は「自然界に存在する放射毎日被曝していることの記述が追加されています。

性物質から放射線を日常的にあびている。」と本逆に啓林館は、同様の記述をカットしています。

文中に記述していますが、学校図書は本文中に次の観点は、原子に関する記述を比較していきは、害を与える放射線が原子炉の中で発生してます。

いる」と記述し、コラムのような囲み記事で自然放

平成 28 年版教科書では、大日本図書と教育出射線について記述しています。本文に比べて目版が原子と原子核の大きさの関係を「原子が野球立たない記述で、「自然界にはもともと放射線があ場なら原子核はごま粒」と具体的にイメージできるり、私たち人間も常に浴びながら生活していますように記述していることです。例えば液体水が水が、量が少ないので問題はありません。」と書かれ蒸気に状態変化したとき、分子間の距離はおおよています。大日本図書は、自然放射線の線量率そ 10 倍になる程度の変化ですが、原子と原子核を具体的に挙げています。啓林館は自然界のあの大きさはおおよそ１万倍ぐらい違います。私は、らゆるところに存在と本文中に記述されております

目で見えないものを学習する際に、おおよそのイが、教育出版は本文中には記述がなく、欄外の記メージを持つことはとても大切だと考えています。

述にとどまっています。

したがって、こうした記述を歓迎したいのですが皆各社とも自然放射線について記述していますさんはどのように考えられるでしょうか。

が、印象は随分と異なるのではないでしょうか。

講演当日は、他にも東京電力福島第一原子力

東日本大震災後に検定された平成 28 年度の発電所の事故に関する記述の比較、霧箱の実験教科書では、自然放射線に関して次のようになっに関する記述の比較などについてもお話ししましています。

たが、ここでは紙幅の都合で省略します。

平成 24 年版では本文中に、「原子炉の中では最後に、令和 3 年度実施の全国学力・学習状害のある放射線が発生している。」と記述、欄外に況調査児童生徒質問紙の結果から、一人 6 冊程自然放射線について記述していた学校図書は、度（教科書を除く）しか本がない家庭が、3 割ありま害のある放射線という記述はカットされ、欄外の記す。この 6 冊の中に、自然科学に関する本は含ま述が本文中にされるように変更されました。

れるのでしょうか。

また、多くの社が具体的な数値を記述するようこの調査を基に考えますと、家庭で購入した自になった点が平成 24 年度版から平成 28 年度版

然科学の本は 1 冊もなく、理科の教科書が自宅にへの大きな変化と言えます。

ある唯一の自然科学の本という家庭も珍しくない

令和 3 年度版の教科書では、中学校 2 年生でのだと思います。だからこそ、私は理科の教科書も放射線を扱うようになった関係で、中学校 2 年生、はとても大切だと考えています。

3 年生の両方で自然放射線についての記述を見学校教育に直接関係のない皆さんも、今回のていきます。

私の話をきっかけに理科の教科書の記述に興味

中学校 2 年生か 3 年生のどちらかで記述してあを持っていただけたら幸いです。

ればよいので、2 年生では記述していない社もあります。一方で、東京書籍と大日本図書は 2 年生でも記述が見られます。
7放射線教育フォーラム令和 4 年度第 1 回勉強会
2022 年 6 月 12 日 (日) 13:30~16:00 (オンライン開催 [Zoom])【開催趣旨】
中学校で昨年度から実施されている新学習指導要領に基づく放射線の授業では、放射線の理解を深めるために、放射線に関する基礎的事項の説明にとどまらず、放射線への興味を喚起するための授業も求められている。今回の勉強会では、東日本大震災から 11 年を経て、復興の現状と教育現場での発信を含め復興庁の取り組みについての紹介、また、研究用原子炉で得られる中性子場を用いた応用例として微量元素分析－中性子放射化分析－についての紹介、さらに、中学校における放射線教育の実践例についての報告の講演を取り上げた。
【プログラム】
開会挨拶（13:30~13:40）工藤博司理事長
講演１．東日本大震災からの復興と風評払拭に向けた取り組み（13:40~14:20）
中見大志（復興庁 原子力災害復興班）
復興庁では、原子力災害に伴う風評影響の払拭に向け、安全性をはじめとする科学的根拠に基づく正確な情報と、福島県産品や観光の魅力等を発信している。本講演では、教育現場での発信を含め復興庁の取り組みを紹介する。
講演２．研究用原子炉を用いた中性子放射化分析（14:20~14:50）
三浦勉（国立研究開発法人 産業技術総合研究所 物質計測標準研究部門）
研究用原子炉で得られる安定した中性子場を利用して、高い正確さで元素の測定が可能な中性子放射化分析を行うことができる。本講演では中性子放射化分析の応用例と今後の展開について紹介する。
休憩（14:50~15:00）
講演３．立教新座中学校における放射線教育（15:00~15:30）
島野誠大（立教新座中学校・高等学校）
立教新座中学校の理科の授業や理科系部活動等で取り組んでいる放射線教育の実践について報告する。
意見交換（15:30~15:55）
閉会挨拶（15:55~16:00）田中隆一事務局長

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講 演 要 旨
講演１．東日本大震災からの復興と風評払拭に向けた取り組み
中見 大志
東京電力福島第一原子力発電所の事故から 11 年が経過した。帰還困難区域を除くほとんどの地域で避難指示が解除され、福島県の復興・再生に向けた動きが本格的に始まっている。
風評の払拭については、これまでの取組により一定の成果を上げているものの、福島県産農林水産物の全国平均価格との乖離や教育旅行をはじめとした観光業の不振など、今もなお風評被害が根強く残っている。また、学校における避難児童生徒へのいじめなど、原子力災害に起因するいわれのない偏見や差別が発生している。このような科学的根拠に基づかない風評や偏見・差別は、福島県の現状についての認識が不足していることに加え、放射線に関する正しい知識や福島県における食品中の放射性物質に関する検査結果等が十分に周知されていないことに主たる原因があると考えられる。また、昨年 4 月には ALPS 処理水の処分方法が決定され、新たな風評の発生が懸念されている。こうした中、風評影響の払拭に向けて取り組みを強化していく必要がある。復興庁では、これらの取り組みの一環として、職員が関東近郊の中学校や高等学校に出向いて講義をする「出前授業（出張授業）」を行っている。
本講演では、こうした教育現場での情報発信を含めた復興庁として取り組んでいることについて紹介する。
講演２．研究用原子炉を用いた中性子放射化分析
三浦 勉
国内では日本原子力研究開発機構 JRR-3、京都大学複合原子力科学研究所 KUR の 2 基の研究用原子炉（以下、研究炉）が設置されています。研究炉の運転時には 1012 cm-2s-1 レベルの中性子場が定常的に得られます。この安定した中性子場に試料を入れ、試料に中性子を照射すると試料に含まれる元素の原子核と原子炉で生成する中性子の核反応が起こり、放射性核種を生成（放射化）させることができます。中性子による放射化で生成した放射性核種から放出される放射線を測定して元素分析を行う分析法が中性子放射化分析法です。中性子放射化分析法は透過力の高い中性子を励起源として用い、原子核反応を利用し、検出法として γ 線を測定することから分析試料を溶解せずに目的元素を非破壊で高感度に分析測定できる元素分析法として多くの種類の試料の分析に応用された実績があります。
本講演では、中性子放射化分析法を宇宙地球化学的試料、高純度物質、環境測定用標準物質等に応用した例を紹介します。併せて、福井県もんじゅサイトに新たに試験研究炉を設置する計画が進んでいます。この計画についても紹介します。
講演３．立教新座中学校における放射線教育
島野 誠大
ここ数年、立教新座中学校では学外の研究機関等にご協力をいただきながら、放射線教育を進めています。
理科の授業では、公益財団法人 日本科学技術振興財団の放射線教育支援サイト「らでぃ」にある貸出事業を利用し、特に中学３年生に対して生徒実験を活用した教育を実践しています。
2021 年度は、復興庁や東京理科大学の川村康文教授にもご協力をいただき、エネルギー問題というより広い題材の中で放射線を扱いました。
理科系の部活動では、国立研究開発法人 量子科学技術研究開発機構 量子生命・医学部門人材育成センターにご協力をいただき、部活動に所属する中学１年生から３年生を対象とした実験実習や施設見学まで含めた実践的な研修を実施していただいています。
これらの実践の詳細についてご報告します。
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２０２２年７月～２０２４年６月期 役員一覧
表 ２０２２年７月～２０２４年６月期 役員一覧
理事長工藤博司

副理事長

田中隆一

〃柴田誠一

事務局長

吉澤幸夫

理事朝倉正〃

大野和子

〃

大森佐與子

〃緒方良至

〃

酒井一夫

〃

畠山正恒

〃

林 壮一

〃細渕安弘

〃

渡部智博

監事

小高正敬

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11《 会務報告 》
日時

名称

開催場所

参加者/出席者数

2022 年 2 月 27 日(日)2021 年度第 3 回勉強会

オンライン

74 名

2022 年 3 月 13 日(日)2021 年度第 10 回理事会

同上

12 名

2022 年 4 月 24 日(日)2022 年度第 1 回理事会

同上

11 名

2022 年 5 月 15 日(日)2022 年度第 2 回理事会

同上

14 名

2022 年 5 月 15 日(日)2022 年度第 1 回編集委員会

同上

9名≪ニュースレター原稿募集のご案内≫

投稿規程は、の詳細は事務局にお問い合わせくだ編集委員会では、会員の皆様からの寄稿をお待さい）。

ちしています。「会員の声」は、学校教育の場での≪編集後記≫体験談、新聞・雑誌の記事に対する感想、研修会等への参加など、多少とも放射線･原子力・エネルギーの関係するもので、1000 字以内です。「放射線ものしり手帳」は難しい話題を面白く親しみやすい読み物で解説するもので 2000 字以内。「書評」
は最近刊行された本の紹介で 2000 字以内。投稿は原則として電子メールでお願いします [送付先(編集委員長) yoshimune.ogata@aichi-med-u.ac.jp。
発行は、3 月、6 月、11 月の年 3 回です。ニュースレターへのご意見や特集記事などの提案も歓迎いたします。

《「放射線教育」誌の原稿募集案内》
放射線教育フォーラム発行の論文集「放射線教育」では、広く放射線教育に有益と考えられる内容の論文[研究報告、ノート、総説、解説]、資料、意見、諸報を募集しています。論文は編集委員会での審査を経て掲載されます。「放射線教育」は、年１回３月末に発行されます。原稿の締め切りは、１月３１日です。論文に含まれる図表は原則として白黒とし、編集委員会が認めたときに限りカラーの使用を認めます。カラーページの印刷費は、原則として全額を投稿者に負担していただきます。投稿論文は編集委員長に電子メールの添付ファイルでお届け下さい。CD 又は DVD の場合には、NPO 法人放射線教育フォーラム事務局宛に送付して下さい。
投稿規程は、放射線教育フォーラムのホームペー

コロナ禍による飲食等の制限が撤廃され、繁華街にも賑わいが戻ってきました。一方、国内の感染状況は、１日あたり 1 万５千人前後で横ばいしており、今後の生活はコロナと上手に付き合っていく必要がありそうです。重症化する割合が少なくなってきているとは言え、累計で３万人を超える方が亡くなっています。心よりご冥福をお祈りします。
テレワーク、オンライン会議、オンライン勉強会、オンライン飲み会．．．遠方からの参加も可能で便利な反面、対面での参加に比べ無味乾燥な面も否めません。改めて面と向かって話し、談笑し、食事やお酒を交えて交流することの意味を感じるこのごろです。
さて、今年も折り返し点を過ぎました。早くもほぼ全国で梅雨明けが発表されました。猛暑に電力不足、物価高騰と庶民にはつらい夏となりそうです。
健康に注意し、無理をしないようにしましょう。
（緒方良至）
NPO 法人 放射線教育フォーラム編集委員会
緒方良至（委員長）、柴田誠一(副委員長)、
大野新一、細渕安弘、畠山正恒、大森佐輿子、皆川喜満、吉澤幸夫
事務局：〒110-0015 東京都台東区東上野 6-7-2
萬栄ビル 202 号室
Tel: 03-3843-1070
FAX: 03-3843-1080
E-mail: forum@ref.or.jp
HP: http://www.ref.or.jp
NPO 法人 放射線教育フォーラム ニュースレター
No.82、2022 年 6 月 12 日発行

ジから「刊行物」のページにある過去の「放射線教育」誌中に記載されています。別刷りは有料となります。（詳細は事務局にお問い合わせください）。
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