付放射線教育フォーラム 2018 年度活動報告

2018VOL. 22 NO. 1

放射線教育R a d i a t i o n

E d u c a t i o nVol. 22 No. 1

   目 次
【巻頭言】 化学の目で見た物理と放射線 渡部 智博

11============================================================================【研究報告】
箔検電器による放射線の測定および他の理科実験            森 千鶴夫

3【資料】
 電子線に着目したクルックス管観察の学習展開の考察          田中 隆一

13

【資料】
 放射線・その正体と働き

工藤 博司

21

【資料】
 食品照射の現状と課題                        古田 雅一

31

【資料】
 福島県で放射線教育を続けて40                                      磯部 久美

50【資料】 放射線教育 巻頭言・編集後記執筆者「放射線教育」投稿規定、原稿の書き方
編集後記

 緒方 良至

発行：2019 年 3 月 31 日, NPO 法人放射線教育フォーラム〒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

【巻頭言】

化学の目で見た物理と放射線渡部智博
立教新座中学校・高等学校
 ある時，物理の教師と話していて気付いたことがあった。
 単純な話である。それは，「 42 H 」を見たときに，イメージしていることが違ったのである。中学や高校で化学を教えている
私は，次のように説明する。元素記号の左下に書かれている数
字は原子番号であり，原子番号は陽子数でもある。このため，中心の原子核には陽子が２個となる。また，左上の数字は陽子数と中性子数を合計した質量数である。質量数が４であるから中性子が２個ということになる。また，右上には何も記されていないので，電荷が相殺されていることを意味している。正電荷の陽子が２個であるから，負電荷の電子は当然２個となる。また，右下にも何も記されていないので，ヘリウム原子１個で成り立っている分子，すなわちヘリウムが単原子分子であることがわかる。というような説明になる。
 ところが，物理の教師がこの記号を見たときには，そうではないと言われた。この記号は原子核のみを表していると捉えるというのである。すなわち，陽子２個と中性子２個の原子核を表しており，電子については何も触れていないというのである。電子が０個ということでもない。触れていないというのである。このため，「 42 H 」はヘリウムの原子核であり，粒子であるとされるのである。
 思い返してみると，私自身の高校時代，原子核の反応式を見たときに違和感を感じていたことがあったと記憶している。また，大学で放射化学を学んだ時，そう言えば，このよ
うな元素記号を見たときには原子核を表していると学んだことを思い出した。
 化学系の書籍を調べてみると，「 42 H 2 」という記述を見つけることがある。化学を学ぶ者にとって，
原子核のみを強調するためには，右上に正負の符号がないと不安なのである。
物理の教師にしてみれば，この記号が粒子であると言われると，さらに違和感を感じるのではないだろうか。電子については，問題にする必要がないのだから。
 もう一つ紹介すれば，「ニホニウム Nh」のことがある。理化学研究所のホームページを見ると「１１３番元素はどのようにして発見されたのか」，「１１３番元素の合成」というような文言が目に飛び込んでくる。化学の目で見ると，どうしても座りが悪い。
「亜鉛の原
子核とビスマスの原子核を衝突させ，融合させれば１１３番元素が出来上がります。
」という文章もあり，尚更頭が混乱してくる。お分かりだろうか。化学の目でみれば，原子番号が１１３の原子核が合成されたのである。電子のことには一切触れていないのである。電−1−

子についても触れているのであれば，原子番号が１１３番の原子が合成されたというはずである。研究者に聞いてみると，電子が１１３個であるものができたわけではないとのこと。正の電荷を帯びた陽イオンであるそうだが，何価であると明確に示しているわけではない。
 このように，同じものを目にし，同じように表現したとしても，化学を学ぶとき，そして物理を学ぶときとで互いに異なるイメージを抱いていることがあるのである。簡単なことであるが，基本的なことであっても，互いに意思疎通に努めたいものである。そのような基盤があって初めて，教育が成り立つものであると思っているからである。

−2−

【研究報告】箔検電器による放射線の測定および他の理科実験
森 千鶴夫
名古屋大学
464-8603 名古屋市千種区不老町  e-mailmoric@wh.commufa.jp(2019 年 2 月受理)[要約] 箔検電器による放射線の測定として、マントル線源からのα線 放出に関する実験、クルックス管からの X 線の線量率の測定について述べ、箔検電器の他の理科実験への応用として、摩擦静電気の正負に関する実験、 絶縁抵抗に近い高抵抗の測定、およびローソクの炎に関する実験について述べる。
1．はじめに
 静電気に関するさまざまな現象が主に琥珀（ギリシャ語で (OHFWURQ電気の語源）の摩擦によって知られ、紙や糸が吸引されたり反発されたりすることを、より客観的に観測するために箔検電器が開発されてきた。
 金属箔検電器は  年にフランスのノールによって考案され、  年に英国のベネッ
トが金箔検電器を考案した。 年にボルタはストロー検電器を発明し「電気の強さ」を定量的に測定することに利用した １ ）。 年にベクレルが箔検電器でウラニウム塩の放射能を相対的に測る可能性について述べているが、金属箔検電器はそれよりも約  年も前に考案されていたのである。放射線に関連した事柄では、レントゲンが X 線照射によって箔が閉じることに触れている。ラザフォードも箔検電器を活用し た。より感度の高いロー
リッツェン検電器が考案されて放射能の測定に活躍したが、その後は優れた種々の放射線検出器の開発によって、箔検電器はもはや放射線の測定に用いられることはなくなった。
このような意味では、霧箱も同様である。 
しかし、箔検電器も霧箱も教育の分野では今も活躍している。霧箱は放射線を実感する
実験器具として活用されているが、箔検電器は放射線とはほとんど無関係になり、初期によく用いられたように摩擦静電気の実験に中学校や高等学校で今も多用されている。教育
実験研究者からは箔検電器の光電効果の実験や放射線実験への応用の研究も報告されている。X 線が空気中にイオンを発生する検証としての箔検電器の利用 に関する報告 ２ ） やクル
ックス管からの漏洩 ; 線の測定への箔検電器の利用に触れた報告 ３ ） などがある。
筆者も箔検電器の特性、即ち手作りすることさえできる極めて簡単な構造であるにも関わらず、かなり高い感度を有することなどに魅力を感じて、いくつかの応用的理科実験を試みてきた。一つは放射線の測定で、いわゆるマントル線源からの放射線の測定およびク
ルックス管からの漏洩 X 線の線量率測定である。他の一つはいくつかの他の理科実験への応用である。放射線教育や、より一般的な理科教育に参考にして頂ければ幸いである。

２．箔検電器とその特性
−3−

1


 図１にいろいろな箔検電器を示す。左端は厚さ ～μP の錫箔を用いたメーカー品で、学校において多用されている。より薄くできる金箔を用いた感度の高い箔検電器もあるが、中学校や高等学校には一般的には保有されていない。左から  番目は手作り品でクッキン
グ用のアルミ箔（約 12µm）を用いている ４ ）。 番目、４番目はティッシュペーパーを箔として用いた手作り品であるが、ティッシュペーパーは電気良導体ではないために電荷が行き渡るのに時間がかかるので箔の動きに１秒ほどの遅れがあり定量的な測定には向かないが、後述するようにデモンストレーション用には有用である 。右端は本実験では使用しなかったが、目盛り付きのメーカー品である。
 図２に箔検電器の充電特性、すなわち、電極に印加した高電圧 9 と箔の開き角との関係を示す。
箔の静電容量 & は ～メーカー品

ｐ) であるが、箔の質
量なども影響して箔を同じ角度に開かせるために印加する電圧は異なる。

図１ 左から標準的なタイプのメーカー品、アルミ箔の手作
り品、ティッシュペーパーの手作り品（ 2 種）、目盛り付きのメーカー品

しかし、いずれの場合においても開き角度が  度から  度の間はほぼ直線の関係がある。 
図２では箔検電器への電荷量 4&9 を知るために高電圧を電極に印加したが、通常は摩擦静電気で荷電する。箔検電器への荷電に際しては、あらかじめガラス瓶を手で覆い、かつ上部の電極に手を触れ、電荷を放電させて箔の位置がほぼゼロであることを確認する。正の電荷を荷電するには、塩化ビニールパイプとウールなどの布とを摩擦して、負に帯電した塩ビパイ
プを電極に近付け、箔が十分に開いた状態で電極に手を触れて負の電荷を逃がすと箔は閉じる。
次に手を離し、続いて塩ビパイプを遠ざけると電極に残った正の電荷が箔に行き渡り箔は開く。
負の電荷を荷電するためには、塩ビパイプに発生した負の電荷を箔検電器の電極に直接触れる

図２ 箔検電器の充電特性ことによって負の電荷が荷電され箔は開く。負の電荷の荷電は少し慣れる必要がある。 
正電荷や負電荷を荷電した場合には、それらの電荷が確実に荷電されていることを確認する。すなわち正の荷電をした場合には、負の電荷が残る塩ビパイプを上部の電極に少し近づけると箔の開き角は小さくなる。逆に負の電荷を荷電した場合には、負の電荷が残る
塩ビパイプを上部の電極に近付けると箔の開き角は大きくなる。 後述するように、箔の開き角は  度から  度までの時間を測定するが、開き角が  度を大きく超えた場合には、
 度になるのを待つのには時間がかかる。そこで、普通のコピー用紙を折ったり切ったり2−4−

してやや小さくした紙の端を手にもって、他の端を軽く電極に触れることによって、電極の電荷を逃がして箔の開き角を速く  度に近付けることができる。

３．箔検電器による放射線の測定  マントル線源からの放射線の測定  図３のＡにアルミ箔（厚さ μP）の手作り箔検電器のガラス瓶の中に石綿にトリウムを含浸させた所謂マントル線源を入れた状態を示す。Ｂには上部の電極の上に線源を置いた状態を示す。図４にマントル線源からの放射線による箔の開き角の減少の様子を示す。
マントル線源をガラス瓶の中に入れた場合と上部の電極の上に置いた場合とでは開き角の減少には大きな相違はない。角度が  度から  度に減少する時間を半減時間Ａ

Ｔとして、放射線量率測定の指標とする。線源がある場
合には半減時間は約  分であった。線源に紙を被せてα線をカットした場合には箔が閉じる時間は長くなり、半B

減時間は約  分であった。これは線源がない場合の自然図 ３  A： マ ン ト ル 線 源 を ガ
ラス瓶の中へ入れた状態、
B： 上 部 の 電 極 の 上 に 置 い た
状態

放電の半減時間  分にかなり近い。自然放電の様子は測定の度にかなり変動する。従ってα線をカットした場合も変動が大きい。
 手 作り 箔検 電器 の静 電容 量 & は 、誤 差は 大 きい が約S) であった。図２において、開き角が  度から 度まで減少するまでに約 9 の電圧が減少している。従って、この間に箔を含む電

70

クー

60

ロン  である。箔の開き角をθとすれば、微少時間 GW 内に箔が閉じる角度 G θは次式で表される。
− 𝑑𝑑𝜃𝜃⁄𝑑𝑑𝑑𝑑 = 𝑘𝑘(𝑞𝑞𝛼𝛼 + 𝑞𝑞𝛽𝛽𝛽𝛽 + 𝑞𝑞𝑛𝑛 )   こ こ に N

箔の開き角 （度）極が失う電荷 4 は 4 &9 より ×



50

40
30

は比例定数、T α および T β γ はそれぞれマン

10

トル線源からのα線およびβ線、γ線によ0る箔の単位時間における電荷損失

自然放電
α線カット
線源、瓶の中
線源、上部

20

0

5

10

15

経過時間

FRXORPEVHF&V 、 T Q は自然放射線によ

20

25

30

35

（分）

図４ マントル線源からの放射線の測定；線源を上部の電極の上に置いた場合、線源をガラス瓶の中へ入れた場合、10mg/cm 2 のプラスチックフィルムでα線をカットした場合、および自然放電の場合

る電荷損失と箔検電器の絶縁抵抗を通じての電荷損失の和である。式  を積分して、
𝜃𝜃0 − 𝜃𝜃 = 𝑘𝑘(𝑞𝑞𝛼𝛼 + 𝑞𝑞𝛽𝛽𝛽𝛽 + 𝑞𝑞𝑛𝑛 )𝑡𝑡   を 得 る 。

ここにθ  は経過時間 W  における箔の開き角、θは時間 W における開き角である。

線源がない場合の半減時間  分より、° NT Q ××  を得る。また、α線をカットした場合において、° N T β γ T Q ×  を、同様にα線を含む場合には、°N T α T β γ T Q ×  を得る。  と  より、 N ×  GHJUHHFRXORPE を得る。
3−5−

次に、      より、それぞれ、 T Q ×  &V 、 T β γ ×  &V 、 T α ×  &V を得る。自然放電の半減時間の誤差が大きいために、T β γ の誤差は大きく、この値は議論に値しない。しかし、T α の値は図４からみても一応議論の対象になると思われる。  7K とその娘核種のα線の平均エネルギーを極めて大まかであるが 0H9 として、厚い 線 源 か ら の α 線 は 平 均 し て そ の  の エ ネ ル ギ ー を 持 っ て い る と す れ ば 、 T α ×  &V を与えるために必要なα線の数は  個ｓとなる。即ち、使用したマントル線源から上方に放出されているα線の数は１秒間当たりほぼ  個程度であることが分かる。この値は±％程度の誤差を有していると推定される。マントル線源のような厚い線源からのα線の放出割合は、これも単なる推定ではあるが恐らく ～ であると思われる。
仮に  とすれば、両面に  個ｓのα線が放出されているので、α放射能は約 %Tになる。恐らく数百～数千 %T であると推定される。線源の放射能を求めるには、*H 検出器でガンマ線のスペクトルを測定する必要がある。   クルックス管からの漏洩 X 線の線量率の測定
 測定の意義

中学校や高等学校において理科の電子線の実験に使用されるクルックス管等からＸ線が発生していることが多い。すでに線量率測定 ３ ） や教育現場における放射線管理に関する報告もあるが、最近、放射線教育実験関係者の間で「教育現場などにおける低エネルギーＸ線を対象とした安全管理体制の確立プロジェクト」が結成され、精力的に活動している ５ ） 。筆者を含む関係者らもこのプロジェクトの主旨を踏まえてＸ線の測定方法を検討してきた。
中学校や高等学校には一般的には放射線測定器はないので、Ｘ線の線量率を先生方が自身で確かめることはほとんどできない。そこで、どの学校にも概ね備えられている市販の箔検電器を使うことを検討した。箔検電器の箔がⅩ線照射によって閉じるという報告 ３ ）はあるが定量的な検討はなされていない。今回提案する方法を使

図５ 実験装置の配置

用すれば、学校の先生方はその使用状況における漏洩Ｘ線の線量率をその場でかなり定量的に測定できる。
 実験装置とその特性
  装置の配置を図５に示す。クルックス管の中心を通る軸から角度度、陽極スリットの中心から
FPの位置で、箔検電器の上部の電極がスリットの中心の高さからFP低い高さに箔検電器を置いて箔が閉じる半減時間 Ｔ を測定し、その位置に電離箱を置いて線量率6を測定した。線量率は、誘導コイルの電流・電圧によって変化させた。誘導コイルはパルス
4
−6−

箔

図６ ガラスの外側に張られた目盛り紙と検電器の箔（角度 65 度）

状に高電圧を発生させ電流を流しているために電波が発生している。$0ラジオを置けば、ラジオがこの電波を受信してラジオからパルス的な音が聞こえる。誘導 コイルを使用する際にはこのことも生徒に知ってもらうとよいと思われる 。
 図６に箔検電器のガラスに貼られた目盛り紙と、約 65 度に開いた箔を示す。図 7 の Aに箔の放電特性を示す。図中の「Ｘ線測定時」に示すように、角度が 60 度から 30 度に減少する時間を半減時間ＴとしてＸ線の線量率の指標とした。「自然放電」の半減時間は 30分以上で長いが、このことを実験の開始にあたって確認しておく必要がある。
 実験には主に UCHIDA-RITEN 製の箔検電器を用いたが、100µSv/h の時の半減時間Ｔは約 85 秒であった。この間に電極の電圧は、図２のグラフから 260Ｖ低下することが分かる。箔検電器の静電容量約 1.5pF における電荷量（3.9×10 — 10 クーロン）の減少を、100µSv/h のＸ線によって作られた
空気中のイオンで賄うには半径約10cm の球（図７の B の実線の円）内の電荷が必要であることが計算で分かる。このことから、図７の B に示すように箔検電器の電荷収集の空A間のイメージが得られる。

B

3.2.3 検量線の作成とその運用 


図８に電離箱で測ったＸ線の線

量率 6 と箔検電器の箔の開き角の半減時間Ｔの関係を示す。データが錯

図７ A：箔の開き角と閉じる時間

B：箔検電器の電荷収集のイメージ

綜していて読み取りにくいが、この関係は、箔検電器の電極に塩化ビニー
ルのパイプによる摩擦静電気の電荷を荷電した場合の電荷の正負（２．章参照）によって、また、図１の誘導コイ
ルからクルックス管への２本の導線の配置によって大いに異なる。しかし、
正と負の荷電における半減時間 T の幾
何平均値をとれば、導線の配置における相違は少ない。 従って、２本の導線を並行にした場合の幾何平均値と負の導線を机上に置いた場合の幾何平均値の更にそれらの幾何平均値をとって検量線とした。結局、導線のどのような配置においても正と負の荷電のそれぞれの半減時間を測定して、その幾何平
均値 T をとれば図中の式によって誤差約±30%で線量率 S が得られる。図中

図８ 電離箱で測った線量率 S と箔検電器の半減時間 T の関係および検量線の作成の理論値等については 3.2.6 において
5
−7−

述べる。
図９にクルックス管（管の中心軸が 6-14 の軸上に置かれている）の陽極スリットの中
心から 50cm における周辺の線量率分布を示す。図中の「電離箱」は入射窓を外した電離箱で測定した結果を、「箔検電器」は箔検電器で正負荷電の T の幾何平均値Ｔを求め図８の検量線で求めた線量率を示す。両者は比較的よく一致しているが、例えば軸 6 の方向は、
陽極スリットの中心からみて直径約 2cm、厚さ約 2mm のアルミニウムの陰極がある方向
で、陽極からの X 線は部分的に吸収されて線量率は小さい。このことは、電離箱（内径 7.5cm）
ではかなりよく測定されているが、箔検電器は電離箱の２倍以上の線量率になっている。
これは、図７の右に示すように、測定している空間が大きいためである。このような関係
は他の方向でも見られる。
3.2.4 測定の要点と考察


箔検電器をＸ線の線量率測定に使用する場合には注意しなければならない点がある。①

箔検電器の電極の絶縁部分のホコリを拭って自然放電を少なくし、自然放電の半減時間が30 分以上であることを確認する。②窓を閉め、エアコンを止めて風の影響を少なくする。
ガスストーブ等は使用しない。③塩ビパイプでの摩擦静電気の正や負の荷電 を荷電した場合において、正や負の電荷が確実に荷電されていることを２．章において述べた方法で確認する。また使用後の塩ビパイプや布を箔検電器の傍に置かない。④箔
検電器に正の電荷を荷電した場合の半減時間Ｔと負の電荷を荷電した場合のＴの幾何平均値を求め、その値を図８の検量線に適用して線量率を求める。⑤作成した検量線は市販の通常の型のほとんどの箔検電器に適用できる。Ｘ線が電極などに当って発生する光電子な
どの影響は計算によれば 2%程度である。
  この方法の活用


中学校や高等学校の先生方が手持ちの箔検電器で箔の開き角の半減時間を測定し、筆者らが作成した検量線を使うことによってクルックス管からのＸ線の線量率を先生方自身で測定することが可能である。そし図９ クルックス管の周囲のＸ
線の線量率を電離箱で測定した値と箔検電器で検量線を使って得た値との比較。箔検電器は半径約 10cm の空間の平均値を示している。

て実験における線量率が前記の「プロジェクト」５ ） に沿っていることを確かめることができる。そのためには 簡単なマニュアルが必要であると
思われる。



 検量線の勾配に関する考察 放射線の線量率 6 μ6YK と半減時間 Ｔ V との関係を検討する。自然放射線と絶縁部分の電気抵抗体を通じての放電に伴う線量率相当分を 6 Q 、 N を定数として、単位時間に開き角が減少する割合は単純には次式で表される。
−𝑑𝑑𝜃𝜃⁄ = 𝑘𝑘(𝑆𝑆 + 𝑆𝑆 ) 、 従って 、 𝜃𝜃 − 𝜃𝜃 = 𝑘𝑘(𝑆𝑆 + 𝑆𝑆 )𝑡𝑡   
𝑛𝑛
0
𝑛𝑛
𝑑𝑑𝑑𝑑
6

−8−

 

1

1

(𝜃𝜃0 − 𝜃𝜃) ( − )𝑇𝑇𝑇𝑇𝑛𝑛 ⁄故に   S[𝜇𝜇𝜇𝜇𝜇𝜇/ℎ] =𝑘𝑘    

𝜃𝜃0 − 𝜃𝜃は  度であり、Ｘ線の線量率が µSv/h の時に 7 V であった。自然放電の 7 Q 
分は大きいので無視すれば N ×  を得る。従って次式を得る。
𝑆𝑆[𝜇𝜇𝜇𝜇𝜇𝜇/ℎ] = 4.5 × 103 × 𝑇𝑇 −1   

この式は図８において 実験的に求めた検量線 の式S[𝜇𝜇𝜇𝜇𝜇𝜇/ℎ] = 5.47 × 104 × 𝑇𝑇 −1.45 とは、対数グラフ上における勾配がかなり異なる。式  を図  に粗い点線；再結合なし で示す。
直線の勾配は である。式  の定数 N を実験値の線量率 0µSv/h の時の 7 V で求めているので、この点において実験式と理論式が合致するのは当然であるが、線量率が高くなると理論式は実験式よりも小さくなり、より少ない線量率で半減時間を満たすようになる。

この相違はＸ線の照射中におけるイオンの再結合によるものと思われる。 箔検電器の電極の電圧があまり高くないために生成したイオンは再結合をすると考えられる。いま仮定として、電界がない場合の再結合が生じている平衡電荷密度 ６ ）によって半減時間が決まるとすれば、詳しい計算過程は省略するが、線量率と半減時間の勾配は となる。この直線を
図８に細かい点線；再結合平衡値 で示す。但し、μ6YK の時に ｓの実験値に合わせている。実際は箔検電器の電圧によってイオンは集められているのであるから、 の勾配と の勾配の中間に実験値が来るのは極めて妥当である。すなわち、箔検電器の本報告のような利用は、電離箱を再結合域で動作させていることになり検量線が必要になる。
４．箔検電器のいろいろな理科実験への応用  摩擦静電気の正負に関する実験
図１の最右のティッシュペーパーを用いた纏い（まとい）式の手作り品は極めて簡単に作ることができ、かつ見た目に分かりやすいのでこれを利用する。
図  に化学反応性の強さを示す周期律表の図  周期律表の一部、および摩擦静電気の発生のためのテフロン板と塩化ビニール棒（塩ビの棒が正に帯電する）

一部、および摩擦静電気を発生させるためのテ

図 11 左から右へ順に、静電気を 持たない纏い（まとい）；塩化ビニール棒と普通の布を摩擦した 棒（ 負に 帯電 ）を 纏いに つな がる 針金 に触 れるこ とに よっ て 負 の静 電気を 荷電 ；その負に 帯電 した 棒を 近付 けると 同種 の電 荷の た め に纏い は逃 げる ；塩 ビの 棒とテ フロ ンシートを 摩擦 した 棒（ 正に 帯電） を近 付け ると 纏い は寄っ て来 る； 負に 帯電 した テ フロ ンシートを 近付 ける と纏 いは 逃げる 。 最 右端 は負 に帯 電した 塩ビ の棒 をさ らに 近づけ ると 纏いの数本 （写 真で は１ 本） は却っ て近 付い てく る。 これは 紙の 中の 分子 が分 極する ため に起きる現象で、テフロンシートの場合にも起きる。
−9−7

フロン板と塩化ビニールのパイプを示す。塩ビの棒と普通の布を摩擦すると強い電子親和力を持つ塩ビのパイプが負に帯電する。しかし、より強い電子親和力を持つテフロン板 と塩ビのパイプを摩擦すると塩ビのパイプは正に帯電する。周期律表の第７族の特性を箔検電器で理解することができる。このように帯電した物体を図１のティッシュぺーパーで作った纏い箔検電器に近付けた場合の纏いの動きを図  に示す。動きの詳細については図中の説明を参照されたい。纏い箔検電器はこのような実験のデモンストレーションに向いている。図  の右端の写真に示すように、ティッシュペーパーは良導体でないために起きる現象の理解にも役立つ。
  高電圧、高抵抗の測定 箔検電器は入力インピーダンスが無限大に近い測定器である。従って、出力インピーダンスの大きい高電圧電源の電圧の測定や高抵抗の測定に向いている。図２に示すように他の高電圧電源で一度校正すれば箔の開き角から電圧が分かる。図  に、パソコンプリンタ用の通常の$ 紙を幅 FP長さ約 FP に切り、箔検電器

図 12 高抵抗の測定の電極から垂らして下部のアルミ板に接地した。

この電気的等価回路を図  の右に示す。この等価回路から次の式が成り立つ。  θ θ  ×H[S － W  5& ）   θ  は今の場合には  度、 W は経過時間、θは W における箔の開き角、5 は紙の抵抗値、& は箔検電器 1$5,.$ の静電容量（約 S)）である。従って次の式を得る。 5 7  & ×OQ 、 7 は角度が  度から  度になるまでの時間（半減時間）である。実験では  秒であった。従って紙の抵抗値 5 は約 ×  Ωである。紙をドラ
イヤーで熱すると箔の開き角はほとんど減少せず、紙の抵抗値は２桁程度大きくなったことが分かる。逆に、霧吹きで霧を軽く吹き付けると箔はほとんど瞬時に閉じる。紙の抵抗値に対する水分の影響が極めて大きいことが分かる。  ローソクの炎に関する実験 箔検電器のそばにローソクの炎を置いた場合
箔検電器の傍に炎があると箔は急速に閉じることはインターネットなどでも見ることができる。ローソクやライター、マッチなどの炎には正負のイオンが極めて多量に含まれ











㻢㻜度から㻠㻜度までの時間 㻔㼟㻕



140
120

正電荷の荷電負電荷の荷電

100
80
60
40
20
0

+8cm +5cm

0cm

-5cm

箔検電器の上部の電極から炎の中心までの相対位置 㻔㼏㼙㻕

図 13 箔検電器のそばに置いたローソクの炎が開き角の減少時間に及ぼす 影響
左の写真は箔検電器の上部の電極から炎の中心までの距離が 15cm の場合である。

8− 10 −

ている。ここでは少し複雑な箔の動きについて報告する。 
図  に示すように箔検電器の電極の中心から FP の位置にローソク（直径 FP、やや太い）の炎を置いた場合の半減時間（図  の実験に関しては箔の開き角が  度から 
度になるまでの時間）は、箔を正に荷電した場合と負に荷電した場合とでは大いに異なる 。
しかし、この相違は炎の高さと箔検電器の上部の円板の電極の高さとの相対位置によっても変化することが分かった。正に荷電した場合には、炎の中の負のイオン或いは電子によって箔の電荷が中和されて箔が閉じ、負に荷電した場合には炎の中の正のイオンによって中和されて箔が閉じる。ローソクの炎の場合には、光っている部分はほとんど正のイオン
や正の電荷を持つ煤（すす）から成ること、最下部の少し青みを帯びた部分は負の電荷を有することが炎に横方向の電界を印加することによって 分る。このことから、炎の位置が高い場合（図  ではFP やFP の場合）には、箔に正電荷を荷電した場合に効率よく負のイオンを引き寄せるので、時間は短い。負電荷を荷電した場合には、正のイオンは炎のより上部（より遠い位置）にあるために引き寄せ難 く、箔の電荷が中和されるのに時間がかかると思われる。しかしこの関係は、炎の位置と電極の位置が FP（ほぼ左の写真の位置）の辺りから逆転する。炎の位置が下になれば、炎の上部の正のイオンは箔の負電荷によって効率よく集められ、短い時間で箔は閉じるが、炎の下部の負のイオンは遠いために、箔の正電荷によって集められにくい。従って箔が閉じるのに時間がかかる。
ここに報告した例は、箔検電器の性質によるのではなく、ローソクの炎の性質によるのである。では都市ガスをブンゼンバーナーで燃焼させたら炎などはどうであろうか？ 簡
単に調べたところではローソクの炎のような相違はあまり見られなかったようであるが、より丁寧な実験が必要である。また、ローソクの炎の中の正負のイオンの分布や電子の挙動などもより詳細な検討が必要である。ともあれ、簡単そうに見えることでも、よく調べるとかなり検討すべきことがあり、高等学校などのクラブ活動で扱うのに適した現象かもしれない。
 箔検電器とローソクの炎のそばに高電圧電源を置いた場合
ローソクの炎の中のイオンは  で述べたように周辺の電界の影響を強く受ける。

A

６０度から４０度までの時間(s)図  に示すように、ローソクの炎から FP の位置に高電圧電極 FP×FP を置いて、
200

+荷電

-荷電

幾何平均

150

B

100
50
0

+1000 +500

0-500 -10000高電圧電極への印加電圧 (V)

図 14 A のようにローソクの炎 から左に 15cm 離れた位置に、正の高電圧あるいは負の高電圧を印加した 場合の箔の開き角度が 60 度から 40 度になるまでの 時間は、B に示すように、高電圧の値とその正負、および 箔検電器の電荷の正負によって大いに異なる。

9− 11 −

高電圧電極に正の電圧を印加した場合には炎の中の負イオンあるいは電子はこの電極に 引き寄せられる。従って箔検電器に正の電荷が荷電されている時には中和されるべき負の電荷が極めて少ないために箔が閉じる時間は長い。逆に負の電圧が印加されている場合には、
箔検電器に負の電荷が荷電されている場合にこの電荷が中和されるべき正の電荷が炎の中に少ないために箔が閉じる時間は長い。このようにして、炎の中のイオンが電界に敏感に動いているのが箔検電器によってよく分かる。しかし、幾何平均をとるとあまり大きな相違は無い（幾何平均の平均値は V 。この関係は実は  において述べた事柄、即ち、図１の誘導コイルからクルックス管への２本の導線の配置によって半減時間が大いに異なることの実験的検証でもある。高電圧電極が面状ではなく水平な線状であれば炎の縦方向の正負の電荷の分布の情報を得ることが可能かもしれない。 
５．まとめ

本稿では放射線測定への応用として、いわゆるマントル線源からのα線の放出に関する実験およびクルックス管からの漏洩Ｘ線の線量率の測定について述べた。特に後者は、放射線測定器を持たない学校の先生方が手持ちの箔検電器を使って自身で Ｘ線の線量率の測定が可能であることを示した。クルックス管は電波の発生に関する情報を得ることも できる。また、箔検電器はいろいろな理科実験に活用できる。正負の摩擦静電気の発生に関する実験はもちろんのこと、紙などの高抵抗値の測定、ローソクの炎に関係した実験 など未
知な物理現象の解明にも役立つのではないかと思えるほど応用測定への利用が可能である。
放射線や他の理科の分野における教育実験に少しでも資することができれば幸いである。 謝辞 本稿中、3.2 項に関しては以下の方々（敬称略）の御協力を得た； 緒方良至、中村嘉行、渡邊賢一、瓜谷章（以上、名古屋大学）、秋吉優史（大阪府立大学）、臼井俊哉（愛知工業大学名電高等学校）、村上浩介（愛知県立名古屋南高等学校）、羽澄大介（名古屋市立山田東中学校）、神谷均（中部原子力懇談会）、宮川俊晴、田中隆一（以上、放射線教育フォーラム）、掛布智久（日本科学技術振興財団）。ここに深く謝意を表する。
文献 １）木原壯林、電気化学者は見た！－測定法の歴史－（前篇）、5HYLHZRI3RODURJUDSK\1R  ２）林裕晃、; 線の電離作用、1/ だより、1S  ３）宇藤茂憲、教育現場における冷陰極管の漏洩 ; 線について、福岡教育大学紀要、第 号、第  分冊、 ）
４）森  千鶴夫、手作り箔検電器と放射線の測定、,VRWRSH1HZV1R、  ５）秋吉優史、谷口良一、松浦寛人、宮丸広幸、神野郁夫、浜口  拓、野村貴美、山口一郎、
谷口和史、小林育夫、川島紀子、佐藤  深、森山正樹、宮川俊晴、掛布智久、クルックス管からの低エネルギー; 線評価手法の開発、放射線化学、第  号、（）         ６）:-プライス（関口晃 訳）、「放射線計測」、ｐ、コロナ社（）10
− 12 −

【資料】

電子線に着目したクルックス管観察の学習展開の考察
田中隆一

放射線教育フォーラム〒110-0015 東京都台東区東上野 6-7-2 萬栄ビル 202 号室(2019 年 2 月 27 日受理)

〔要約〕中学校理科の学習指導要領改訂によって、２学年の電流とその利用の学習に放射線が取り入れられることを受けて、クルックス管内の蛍光板上に筋状の発光として観察される電子線が放射線であることに着目し、真空放電と関連付けながら放射線の性質と利用の学習への展開について考察した。筋状発光の原因が電子線による電離作用であることは放射線学習への展開を容易にする。もう一つの性質である放射線の透過性については、極めて希薄な気体などクルックス管特有の複雑な物理的条件が絡むので、学習展開の工夫が今後の課題である。放射線利用学習への展開は、放射線の発見を導いたクルックス管が最初の人工放射線源であり、加速器の原点でもあることを踏まえて、放射線利用の最先端に相当するスマートフォンに至る科学技術発展の理解を可能にすることが期待される。
1．はじめに中学校理科教科書における放射線に関する記述は、３学年後半の「エネルギー資源」学
習で初めて登場するが、高校受験を目前の総復習とも時期が重なるので、生徒の十分な理「科学技術と人間」という社解を意図する授業が難しい。その時期に重ならないとしても、会科的な脈絡の単元で放射線にも触れることが指導されているので、実験や観察を伴わない講義だけになり易い。こうした事情を改善するため、３学年後半で初めて学ぶのでなく、３年間をとおして段階的に放射線を学ぶ授業を放射線教育フォーラムは提唱した１）。
平成２８年度の学習指導要領改訂によって、２学年の電流とその利用の単元のなかで放射線の性質や利用に触れる指導が新たに加わり、これによってわれわれの提案の一部がかなえられた。それだけでなく、放射線学習が上記のような社会科的な脈絡ではなく、「電流とその利用」という理科本来の脈絡で登場したことも重要な意味をもつ。クルックス管それ自体の知名度は高くないが、レントゲンによる世紀の大発見はクルックス管などを用いた真空放電の研究が進展していく只中であったので、１９世紀末における現代科学のルーツを踏まえたうえで放射線学習が始まる意義も大きい。
クルックス管が、これまでのように、その観察を通して電子の存在を理解させ、電子の流れが電流であることを理解させる教材としてだけでなく、放射線学習教材としても脚光を浴びている主な理由は、クルックス管が霧箱や簡易測定器と並ぶ放射線実験の強力な教材として期待されるからである。クルックス管から放出されるⅩ線を適切な安全管理のも− 13 −

とで放射線授業に安心して活用できるようにするために、教育現場において放射線安全管理の指針をつくることが当面の大きな課題である２、３）。
しかし、クルックス管によるＸ線実験を全ての理科教員が放射線の授業において実践するのは容易ではない。学校現場における様々な制約や事情によって、実践したくとも難し
い場合も多いのではないかと推察する。ここでは、そのような学習環境においても、クルックス管実験をもとに放射線学習を導くことを可能にする一つの選択肢として、クルック
ス管内の蛍光板上に一筋の発光として観察される電子線が放射線であることに着目し、放射線の性質と利用の学習への展開について考察した。
この報告は霧箱及び簡易測定の実験から「放射線の性質」学習への展開を検討した結果
４）の続報でもあり、眞空放電に関連付けながら展開が可能と考えられる放射線の学習内容について考察したものである。
２．電子線に着目した放射線学習 ― 電離作用の活用によって電流の正体を確認
クルックス管を教材とする授業においてＸ線実験を実践できない場合でも、真空放電に関連付けながら放射線の性質と利用にも触れる学習を可能にする必要がある。これについては次の２つの選択が考えられる。
(１) 放射線の発見に関わる科学史への興味・関心を惹きつけたうえで、放射線の性質と利用について学ぶ。
(２) クルックス管内の蛍光板上に一筋の発光(図１参照)として観察される電子線が放射線の一種であることに着目して放射線の性質と利用について学ぶ。
このうち、（１）は実験や観察を通して放射線を身近に学ぶ選択ではないが、放射線発見に関わる興味・関心を出発点に放射線学習を始める選択である。一方、（２）はクルックス
管内に存在する放射線を身近な対象としてガラス壁越しに観察することから放射線学習を始める選択である。
ここではクルックス管の観察から放射線学習を始める後者について考察する。

図１ クルックス管内の電子線が蛍光板面に当たり、電離作用によって板面の中心線に沿って生じた一筋の発光（ワオ!科学実験ナビ http:://science.wao.ne.jp/から転用）− 14 −

クルックス管内の陽極と陰極の間の電界分布に従って加速される電子線は蛍光板面上に筋状の発光として観察されるが、大半の電子は管の全長を通り抜け、陽電極の金属板やガラスの管壁に当たって止まる。電子線がそれらに当たった結果として二次的に発生するＸ線については、実験を安全に実施する可能なガイドライン策定に向けたプロジェクトが進行中である 1)。
クルックス管実験の展開として追加された放射線に関わる新学習指導では、電子線が電極板やガラス壁に当たることで二次的に発生するＸ線に関わる学習が指導されており、Ｘ線の発生源である電子線については、放射線としての扱いでは言及されていない。ただし、「Ｘ線と同じように透過性などをもつ放射線が存在し、医療や製
新学習指導要領解説では、造業などでも利用されていることに触れること」とある。Ⅹ線だけに触れているのは、ク
ルックス管内の電子のエネルギーが低いので、物質の透過性が広く知られているベータ線
よりもずっと弱く、Ｘ線のように管外の空気中に取り出すこともできないので、中学性向
きの放射線学習に活用するには不向きであるとみなしたからではないかと推察する。
しかし、クルックス管実験で生徒が観察する管内蛍光板上の筋状の発光は、誘導コイルなどの高圧電源を利用して加速された電子線による電離作用の結果としての蛍光現象である。霧箱実験のように放射線粒子の飛跡は観察できないが、加速された電子が管内の極めて希薄な気体中を通り抜けることが、蛍光板面の発光や管背面に投射された内蔵十字板の影(図２参照）によってその場で確認できる。十字板の影ができるのは、管背面内側に塗布された蛍光膜に電子線が当たると、電離作用に起因する蛍光を発するからである。
クルックス管内を通り抜ける電子のエネルギーは数～30 keV 程度であり、典型的な数百
keV 以上の放射線に比べれば桁違いに低いが、気体の分子(あるいは原子)1 個を電離するのに要する電子の平均エネルギー（＜５０eV５））に比べればはるかに高いので、クルック
ス管内の電子線を放射線として扱うことに問題はない。
３．管内電子線の振舞について ― 放射線の透過性に関する考察
放射線のもう一つの性質である物質透過性は、
電子線の場合、霧箱の場合とは異なって、肉眼によるクルックス管の観察では確認が難しい。陰極付近で発生した電子は、両極間の電位勾配よりもむしろ陰極近傍に偏在する正イオンによって形成される電界分布によって加速される。クルックス管内の気体が極めて希薄であり、かつ、陰極近傍以外の両極間で

図２十字板を内蔵するクルックス管の実験（蛍光物質を塗布した管の背面が発光）− 15 −

は電界強度がとても弱いために、大半の電子は気体の分子あるいは原子を電離するような衝突をせずに直進的に通り抜ける６）。このことは、金属十字板を内蔵し、管背面内側に蛍光膜を塗布したクルックス管の実験(図２参照)によって確認できる。
クルックス管も含めて陰極線菅内の希薄な気体中での高速電子の振舞から明らかなこと
は、気体中での放射線(電子)の通り抜けと電離作用は二つの別個の性質ではなく、物理的にはむしろ相補的な関係にあるということである。管内気体が濃密であり、電子の通路に沿う電離作用の密度が高いほど、電子は通り抜けにくい。逆に、クルックス管のように希薄で電子の通路に沿う電離作用の密度が低いほど通り抜けやすい。
十字板を内蔵するクルックス管の実験において、陽電極は電子線の直進方向ではなく管の下側にある（図２参照）のに、十字板の影が直進方向のガラス壁に投影されることがよく知られている。この現象については以下のような説明がなされている７）。
管内の気体分子あるいは原子の電離で生じるイオンは電子に比べて質量が大きいゆえに移動速度が小さいので、正イオン濃度の大きいエリアが陰極近傍に形成される。その結果、両極間の電位差は陰極近傍の狭いエリアに局在し、陰極近傍以外の電極間では電界強度がゼロに近くなる。こうして、電子が電界の作用をほとんど受けずに管の背面に向けて直進するので、陽極背後の管壁に映る十字板の影が形成されることになる。
この説明が有効であるのは、クルックス管内の気体物質が極めて希薄ゆえに、電子が通路沿いで気体の分子あるいは原子と衝突する頻度が極めて低くなり、大半の電子がほとん
ど偏向せずに管内を“素通り”し、管の背面に達するからである。
霧箱の場合は大気圧下での物質透過であるため、電子が物質を透過する過程をジグザグな飛跡として観察できるが、クルックス管内の気体は極めて希薄であるため、物質透過の観察までには至らず、“素通り”状態が際立つ結果となる。
放射線粒子は物質に作用(主に電離作用)しない限り、物質から反作用を受けないで、慣性の法則に従って直進する。つまり、物質を“素通り”する。この慣性の法則に従う“素通り”に透過の本質が現われる。一方、大気圧の空気のような密度の高い物質中では、電子線は衝突による電離作用を高密度に繰り返しながら物質を通過する。この通過は電離作
用を連続的に繰り返した結果としての透過である、この現象は、地球に大量に降り注いでいるニュートリノに見られるように、密度の高い物質に対してもほとんど作用しない本質的な意味での透過とは区別する必要がある。透過に関してしばしば見かける誤解は、“透過作用”のような誤用例も含めて、透過の本質と現象の混同に起因する。
４．クルックス管観察が導く放射線の第３の性質 ― 電界と磁界の作用を受ける８）
中学校の理科教科書をはじめ、多くの放射線教材には、放射線の性質として通り抜ける
性質（透過性）と電離作用が扱われており、物質に対してどんな関わりをもつかという視点で放射線が扱われている。
しかし、電界や磁界によって電子線が曲がるという、現行学習指導のもとでの実験結果
は、電荷をもつ放射線は電界や磁界の作用を受けるという、第 3 の放射線の性質があることをはからずも気づかせてくれる。つまり、荷電放射線は、物質に対してだけではなく、電界や磁界に対してどんな関わりをもつかについても目を向けさせてくれる。
一般的な理解としては、電子線、ベータ線、アルファ線などの荷電粒子線は電界や磁界− 16 −

の作用を受ける。ガンマ線、Ｘ線、中性子線のような電荷をもたない放射線は、当然ながら、電界や磁界の作用を受けない。
荷電放射線が電界や磁界の作用を受けるという性質は、電界及び磁界によって荷電放射線の加減速を可能にするだけでなく、偏向や集束などの制御も可能にする。この特性こそ、放射線の利用を今日のような著しい発展へと導いた最大の要因である。この重要性を正しく認識するならば、透過性や電離作用だけでなく、荷電放射線は電界や磁界の作用を受けることを放射線のもう一つの性質として学習することが望ましいと考える。
５．クルックス管の電子線観察が導く放射線利用の発展学習について
クルックス管学習においては、陰極線研究の歴史的成果としてのＸ線の発見直後から、放射線診断をはじめとする医療への利用が瞬く間に世界中に広まり、1901 年に第１回ノーベル賞授賞を促した成果に基づいて、放射線利用学習の展開へ導くのが放射線教育における効果的な進め方である。ここでは、Ⅹ線の代わりに、クルックス管内で加速された電子の流れである電子線に着目して、放射線利用学習への展開について考察する。
クルックス管に代表される総称としての陰極線菅は、歴史的に最初の人工放射線源として位置づけられるが、陰極で発生した荷電粒子を陽極まで加速する装置であるということから、加速器の起源とみなすこともできる。加速器というと、一般的には、100 万電子ボ
ルト以上の高エネルギーの加速装置がよく知られているが、それ以下の比較的低いエネル
ギーの加速装置も開発され、医療、学術、及び産業の分野において、多様な放射線利用が当初から試みられてきた。20 世紀の初めから開発が進んだＸ線発生装置、オシロスコープ、
ブラウン管、電子顕微鏡だけでなく、20 世紀の終わりに開発された電子線マスク描画装置(後述)も広義の意味では電子加速器であり、放射線の発見に触発されて開花した放射線利用技術の発展として捉えることができる。

図３

Ⅹ線発見に始まる放射線利用発展の大きな流れ

放射性同位体を含めて、20 世紀初頭における放射線利用の主な目的は医療診断及び学術的な観察であったが、20 世紀中頃になると、放射性同位体、加速器などの放射線源の製造− 17 −

技術の進歩を背景に、放射線作用のより積極的な活用であるがん治療、工業、農業への利用へと発展した。この発展を包括的な視点から見ると、放射線を用いて“診る”あるいは“観る”利用から、“治す”あるいは“つくる”利用へと発展したことになる(図３)８）。
放射線を利用した“つくる”技術の一つの頂点とも言える存在が 20 世紀の終わりに実現した半導体集積回路(LSI)製造の鍵とも言える電子線マスク描画技術である９）。
６．真空放電に始まる科学技術の所産としてのスマートフォンについて９）
スマートフォンやタブレット PC など、高機能で小型・軽量の情報通信機器の普及によって、２１世紀の生活環境は大きく変化しつつある。これを支えているのが、世紀の変わり目で高密度化、微細化が急速に進んだ集積回路(LSI)であり、その高集積性の鍵とも言える
ものが LSI のネガフィルムに相当するフォトマスクである。フォトマスクに刻まれている
超微細な回路パタンをシリコン基盤に焼き付けるため、基盤上を移動しながら回路パタンを投影レンズでさらに数分の１に縮小して露光・転写することによって LSI を製造している。
当初はフォトマスクの製造に光学レンズを利用していたので、解像度は光の波長で決まり、0.1 マイクロメートルの限界があった。このため、回路パタンの線幅の最小寸法を下げて集積度をさらに高めることができなかった。その解決手段として登場したのが光よりも波長が何桁も短い、数万ボルトで加速された電子線である。電界及び磁界の作用を受ける荷電放射線の性質を最高度に発揮させることによって、0.1 マイクロメートル以下の解像度をもつマスク描画技術が実現した。現状での回路の太さはすでにナノメートル(10 億分の１メートル)の領域に入っている。電子線という波長の短い荷電放射線を利用すること
よって、一つのシリコンチップの LSI 中に 10 億個以上のトランジスタを集積できるようになり、前世紀末から今世紀初頭にかけて、小型・軽量の情報通信機器の機能性が格段に高められた。そういうわけで、荷電放射線は電界及び磁界の作用を受けるという放射線の性質は、最新の医療や先端的な学術分野の放射線利用においては、放射線の性質の中で最も重要な役割を担っている。
内閣府が最近実施した放射線利用の実態調査１０) によれば、わが国における平成 27 年
度の医療、工業、農業にわたる放射線利用の経済規模は４兆７千億円であり、電子線描画が鍵となる半導体加工がその４分の１以上を占めており、放射線の工業利用のなかでは最大の規模となっている。
７．人工放射線から始まる放射線学習について ― スイッチオフできる放射線
上に述べたように、クルックス管を含めた真空放電管を最初の人工放射線源として捉えることができるが、現行の学習指導要領では、放射線は原子力エネルギーとの関わりで学ぶことが指導されているので、自然放射線の学習への展開が容易なα、β、γ線などの放射性同位体のみが学習対象となる傾向がみられる。放射性同位体の利用もその特色を活かして発展しつつあるが、放射線利用全体としてみると、加速器などの人工放射線源が主流であり、放射性同位体が放射線利用全体に占める割合は長期にわたって漸減傾向にある。
放射線利用の学習は、利用事例を知ることを通して放射線のデメリットではなく、メリットを認識する機会とされているが、とかく利用事例を羅列するだけに終わりがちであり、− 18 −

放射線利用の科学技術としての認識が見落とされがちである。多種多様な利用事例を知ることで放射線の便益性を認識しても、放射線それ自体は依然として摩訶不思議な“得体(正体)”が知れないままとなりがちである。科学技術として理解することによってこそ、放射線の“得体(正体)”を知ることになると考える。
近年における放射線利用では、加速器、Ⅹ線発生装置など、放射線に関わる安全管理の比較的容易な人工放射線源の使用が広まっている。その最大の理由は、放射線利用への応用が難しい、極めて高い粒子エネルギーを除けば、Ⅹ線、電子線、重粒子線などの人工放射線は、α、β、γ線などとは異なって、スイッチオフによって容易に放射線を止めることができるからである。
８．まとめ ― 電子線に着目する学習展開の実践に向けて電子線に着目したクルックス管観察で始まる放射線の学習は、電流とその利用に関わる
現行の学習に続く自然な流れのように見える。しかし、管内電子線の電子エネルギーは 10～30 keV 程度であり、原子力・放射線学習で従来から扱われているβ線、γ線などのエネ
ルギー領域よりも低い。また、対象としての物質が電子線の透過をほとんど妨げないほど希薄な気体であること、両電極間に電界分布が偏在することなど、真空放電特有の物理的条件が電子線の透過性の理解にも絡む。このため、放射線学習の導入部としては、内容が難しく受け取られるかもしれない。ただし、これまでの放射線学習では、α、β、γ線など、放射線の種類による透過性の違いを通して、透過性があたかも放射線の種類で決まる性質であるかのように説明されるだけでなく、もう一つの性質である電離作用との相補性が全く説明されてこなかった。クルックス管を活用した発展学習の工夫によって、透過性を物理的により正しく理解することにつなげていくことを期待している。
放射線の性質としての電離作用については、現行の理科教科書の放射線記述をもとにした学習では、実験や観察に基づかない暗記内容のように扱われている。しかし、「電流とその利用」の学習において電流が電子の流れであることを、電界と磁界による電子線の偏向によって確認できるのは、放射線の電離作用による蛍光現象を活用した結果である。つまり、現行のクルックス管の実験・観察学習は電子線に着目した「放射線の性質」学習への展開を、はからずも、すでに用意していることになる。
電子線に着目した放射線学習を展開するためには、クルックス管学習におけるこの意図していない利点をうまく活用し、かつ、上記のクルックス管特有の避けがたい物理的条件の複雑さに捕らわれることなく、放射線の透過性を正しく理解させるための工夫が今後の課題であろう。
これまでの放射線利用の学習は、放射線がマイナスのイメージをもつ原子力エネルギーの学習を背景に始まるので、放射線がプラスのイメージをもつ個々の放射線利用事例を示す程度で済ますのが通例であり、放射線のどんな性質が個々の事例において活かされているかに触れる程度であった。放射線発生源の原点であるクルックス管の実験・観察から放射線学習が始まることによって、この事態が改善されることを期待している。このことは放射線利用学習への自然な展開が容易になるだけに止まらず、放射線利用を放射線の発見に触発されて開花した放射線発生源も含む科学技術の発展として捉えやすくなったことである。Ⅹ線や電子線などの人工放射線から放射線学習がスタートすることによって、医療、− 19 −

製造業、農業、学術への放射線利用を科学技術の発展として学ぶ方向づけが容易になると考える。
２０２０年度の初めに新学習指導要領を踏まえた中学校理科教科書が公開される。今後
は新教科書の放射線記述調査を踏まえて、放射線学習の展開や授業実践の望ましい在り方
も含めて、さらなる考察を加えていく必要があろう。

参考文献等
１) 田中隆一，宮川俊晴，新教科書による中学校での放射線授業実践の支援－放射線教

育フォーラムの最近の活動から－，エネルギー・環境教育研究 11, No.2, 77-82 (2017)２）秋吉優史，宇藤茂憲他，低エネルギーＸ線の評価と安全管理に関する問題点と現状，
日本放射線安全管理学会第１７回学術大会予稿集 20p (2018)３）秋吉優史，谷口良一他，クルックス管からの低エネルギーX 線評価手法の開発、放射線科学、106，31-38（2018）４）田中隆一, 実験・観察から「放射線の性質」学習への展開の試み，放射線教育 20, 19-24(2016)
５）放射線の電離作用，-ATOMICA- www.rist.or.jp（08-01-02-02）
６）クルックス管，「ウィキペディア日本語版」（2018 年 8 月 16 日(木)）７）クルックス管の電極の疑問，web.thn.jp/ninjinhouse/r-s-denki-crookes.html
８）田中隆一, 放射線学習の骨組を構成するキーワードの要点解説、放射線教育 16, 57-66(2012)
９）田中隆一, 学習指導要領に基づいた放射線等の取扱いに関する考察，エネルギー・環
境教育研究 3, No.2, 73-79 (2009)
１０）超先端電子技術開発促進事業追跡評価報告，産業構造審議会産業技術分科会評価小委員会（2009）
１１）放射線利用の経済規模調査(平成２７年度)，第２９回原子力委員会資料第 1—1 号(2017)− 20 −

【資料(講演)】

放射線：その正体とはたらき工藤博司
東北大学大学名誉教授〒982-0026 仙台市太白区土手内 1-2-3
E-mail: kudo.hrs@nifty.com(2019 年 2 月 14 日受理)
1. はじめに 10 年以上にわたり、市民を対象に「放射線とは何か」について講演をしてきた。2011
年 3 月の東京電力福島第一原子力発電所の事故の後には、東北各地の市民団体、教育団体、婦人団体、経営者団体、労働団体などに招かれ多い時には週に 3 回の講演をしたこともあった。主に「放射線：その正体とはたらき」と題して基礎的な話をしたが、放射線教育の資料として学校教育にも役立つのではないかと思いその概要をまとめてみた。本稿は事故から 3 年後の 2014 年 3 月に福島県葛尾村の臨時役場 (三春町に設置) において村民を対象にした講演を柱にしている。
2. 講演の序 放射線は自然界に、そして私たちの身の周りにも常に存在しています。この部屋の中にも、皆さんの住いの中にもあります。宇宙からもやってきます。原子力発電所がなければ放射線はないと思う人もいるかも知れませんが、放射線は特別なものではなくどこにでもある自然現象の一つです。本日は、放射線とは何者なのか、またどのような“はたらき”
をするのかについて分かりやすくお話したいと思います。高校の理科の授業のようになる
かも知れませんが、生徒に戻ったつもりで聞いてください。
3. 元素・核種・同位体
 図 1 に皆さんがよく耳にする「ヨウ素」、「セシウム」とあります。その単語の前に「放射性」とあり、後に 131 とか 137 という数字が付いています。ヨウ素やセシウムは元素名で、括弧内の「I」はヨウ素の、「Cs」はセシウムの元素記号です。元素記号の左肩に数字を付けることもあります。スポーツ選手のユニフォームに付いているチーム名と背番号のようなもので、同じ元素でもこの数字が異なると原子 (正確には原子核) の性質が違ってきます。ヨウ素に付いている 131 という背番号は専門用語で質量数といい、原子核の中味を表します。I-131 は放射線を出す
ので放射性ヨウ素 131 と呼びます。Cs-137
も放射線を出すので、放射性セシウム素137 と呼びます。
 元素名に質量数を付けて I-131 (131I) や
Cs-137 (137Cs) のように表示するとき、その− 21 −

一つ一つを「核種」と言います。ヨウ素には質量数が 119 から 136 まで 20 種類以上の核種が知られていますが、自然界にある I-127 を除き全てのヨウ素は放射性核種です。セシ
ウムにも 20 種類以上の核種があり、Cs-135 や Cs-137 は放射性ですが、Cs-133 は放射線を出しません。現在知られている元素の数は 118 種類ですが、核種の数は約 3000 種あり、そのほぼ 90%は放射性核種です。
 118 種類の元素をその性質に従って並べた表が図 2 の「元素の周期表」です。左上に１という数字と「H」いう記号をもつ水素があります。次いで 2、3、4・・・と続き、53 番
目のところにヨウ素（I）があります。セシウムは一番左の行にある 55 番元素です。このように、1 番とか 55 番とか元素には番号が付いています。これを原子番号と言いますが、この数字はそれぞれの元素の原子核の中にある陽子の数に一致します。
 図 3 に示すように原子は原子核と電子からできていて、原子核には陽子と中性子が存在します。元素は陽子の数で区別し、原子核に陽子を 1 個もつ元素が水素で、その原子番号は 1 です。原子番号 53 のヨウ素の原子核には 53 個の陽子があります。
 質量数とは原子核中の陽子と中性子の数を足し合わせたものです。ヨウ素には 20 種類以上の核種が知られていると言いました
が、同じヨウ素でも核種によって原子核の中の中性子の数が異ります。ヨウ素の原子核には必ず 53 個の陽子がありますが、ヨウ素-131 の中性子の数は 131 引く 53 で 78 個、ヨウ素-127 の中性子数は 127 引く 53 の 74 です。原子核の陽子と中性子の比が異なると、原子核の性質も大きく違ってきます。
 なお、I-131 と I-127 のように同じ元素に− 22 −

属し質量数の異なる核種を同位体 (アイソトープ) といいます。放射線を出さな
いものを「安定同位体」、放射線を出す
ものを「放射性同位体 (ラジオアイソトープ)」と呼んで区別することもあります。
 この周期表で網掛けした元素の同位体は全て放射性で、安定同位体はありません。43 番のテクネチウム (Tc) と 61 番のプロメチウム (Pm) も網掛けになっていますが、どちらも放射性同位体のみが知られている人工元素です。93 番のネプツニウムから 118 番のオガネソンまでの 26元素も人工元素です。白地の元素は全て自然界に存在し、放射線を出す同位体と出さない同位体が混在します。
4. 放射線の正体
 放射線は 1895 年 11 月 8 日に突然発見されました。ドイツの大学で物理学を教えていたレントゲン教授は、図 4 にあるような実験装置を使って毎晩ある実験を繰り返していたのですが、その日の実験で写真乾板に自分の手の透過写真が写り驚きました (図の写真は後日改めて撮った夫人の手)。彼は、実験装置から目に見えない光（?）が出ていると考えましたが、その正体をつかめなかったので「Ｘ線」と名付けました。X 線は発見の翌年にはヨーロッパで広く医療に利用され、レントゲンは、Ｘ線の発見によって 1901 年にノーベル賞を受賞しました。ノーベル物理学賞の第 1 号です。
 この発見に刺激を受けたのが、フランスのパリにある大学の物理学の教授だったベクレ
ルです (図 5)。最近よく「ベクレル」という単位を耳にしますが、その呼称はこの科学者の名に由来します。ベクレルは、ウラン鉱石から X 線のような目に見えない“何か”が常に出ていることを発見して“放射線”と名付けました。この“何か”は後にアルファ線(α線) と呼ばれることになる放射線でした。図の左上の写真は、ウランから出たα線が写真乾板を黒化させたものです。同じパリで、その 2 年
後にラジウムとポロニウムを発見したキュリー夫妻は、その原子核からも放射線が出ていること突き止め、原子が自然に放射線を出す性質ある
いは現象を“放射能”と呼びました。
そして、ベクレルとキュリー夫妻の3 人は、放射能の発見で 1903 年にノ− 23 −

ー ベル物 理学賞 を受賞し ました。
 放射線が発見されて 120 年以
上になりますが、その後の多くの研究の結果、今では放射線の正体はよく分かっています(図6)。高いエネルギー状態にある原子核が低いエネルギー状態に移るときに、その差に相当する
エネルギーを粒子や目に見えない光として放出するのが放射線で、性質の違いによってα線、β線、γ線、中性子線などと名付けられました。γ線とＸ線は両者とも目に見えない光ですが、原子核から放射されるものをγ線、原子核の外側を周る電子がその軌道を変えるときに発生するものを X 線と呼びます。
 α線も目には見えませんが、実はヘリウムの原子核であり、α粒子と呼ぶことがあります。ヘリウムの原子核は陽子 2 個と中性子 2 個からできていて、+2 の電荷をもちます。その原子核の外側に電子 2 個付くとヘリウム原子になります。お祭りなどで風船に詰めて売っているヘリウムガスです。ヘリウムガスは日本では採れませんが、アメリカ合衆国の南部にある井戸では天然ガスの副産物として大量に採取され、輸出されています。地中にあるウランやトリウムから出たα線がヘリウムとなって地下に溜まっているのです。このよ
うに、α粒子が原子核を飛び出して動いているときは放射線ですが、止まってしまえばもう放射線ではありません。
 ウラン-238 の半減期は 45 億年です。地球の年齢は 46 億歳ですから、地球が誕生したときに存在していたウラン-238 の半分がヘリウムに変わったことになります。図 7(右)のようにウラン-238 は次々とα線を出し別の原子核に変化し、最後は安定な鉛-208 になります。
その途中で現れるラジウム-226 はキュリー夫妻が発見したラジウムです。皆さんもラジウ
ム温泉とかラドン温泉という名称を聞いたことがあると思います。秋田県の玉川温泉その一つで、そこでは放射性のラドンガスが空気中に漂っていて、身体に良いと評判です。
 図 6 のβ線という用語の括弧内に e– とあります。e–とは電子のことです。つまりβ線の正体は電子です。ただし、この電子は原子核から出て、高いエネルギーで飛び回っている状態にあります。図 7(左) はセシウム-137 がβ線を出してバリウム-137 に変化する様子を示します。セシウムの原子番号は 55 ですから、セシウム-137 の原子核には 137 引く 55 で82 個の中性子があります。その中性子の 1 個がβ線を出すと、陽子に変身します。それによって陽子が 1 個増えるので、原子番号は 55 から 56 に変わります。56 番元素はバリウムですが、中性子は 1 個減るので、陽子数と中性子数を足し合わせた質量数は相変らず 137です。したがって、新しく生まれた原子 (核種) はバリウム-137 となります。バリウム-137
は放射線を出さない安定な核種です。
 発見当初には正体不明だった X 線ですが、今では光の仲間であることが分かっています。光には目に見える可視光線と、目に見えない赤外線や紫外線があります。太陽から降り注ぐ紫外線はやや高いエネルギーをもっているので日焼けを起こす原因になります。紫− 24 −

外線で透過写真を撮ることはできませ
んが、X 線は紫外線の 1000 倍ものエネ
ルギーをもっているのでレントゲン写
真を撮ることができます。γ線は一般的に X 線の 1000 倍ものエネルギーをもちます。
5. 放射線の作用 放射線のはたらき (作用) についてお話します。図 8 の左側にある絵は物質中にある原子を表し、原子核の周りを電子が回っている様子を示しています。そこに放射線がやってくると、電子が軌道の外に飛び出すことがあります。飛び出した電子はマイナスの電荷をもちますから、残された原子はプラスのイオンになります。この現象を電離と言います。一方、電子は飛び出しませんが外側の軌道に移ることがあり、これを励起と言います。
 私たちの身体の約 70%は水です。体内の水に放射線が吸収されると、電離や励起を経て身体の中にいろいろな活性化学種（ラジカルや活性酸素など）ができます。それによって、さまざまな生物学的効果が現れます。その一つが放射線障害ですが、うまく使えばがんの治療にも役立ちます。また、物質から飛び出した電子を捉えると、放射線を計測することができます。
 作用ではありませんが、放射線はいろいろな物体を透過します。X 線は医療で診断によく使われていますが、工業分野では分解せずに機器や物体の内部を調べる非破壊検査として広く利用されています。また、身近なところでは、空港での手荷物検査にも使われています。
6. 放射線の透過 放射線が物体を透過する度合いは放射線の種類や対象とする物質によって異なります。
図 9 のように、α 線はコピー用紙 1 枚でも止まってしまいます。β 線は紙を通過しますが、
アルミニウムのような軽い金属の薄い板で止まります。γ 線は、軽い金属は通過しますが、鉄や鉛のような重い金属があると止まります。会場の皆さんの何人かは歯科医院でレント
ゲン写真を撮った経験があると思います。歯の写真を撮るときに、ゴム製のエプロンを着けた記憶があるのではないでしょうか。その時、ゴムにしてはかなり重いと感じたはずです。エプロンに使われているゴムの中に鉛の粉をまぶしてあるからです。
X 線が誤って別の部位に当たっても、鉛が X 線を止めるので「安心してよい」ということです。
 中性子線には面白い性質がありま− 25 −

す。私たちの身体の中にも中性子は存在します。私たちの身体はいろいろな原子でできていて、中性子は水素を除くすべての元素の原子核の中にあるからです。しかし、その中性子は原子核の中に閉じ込められていて、外に出て自由に飛び回ることはありません。それとは別に、自由に動き回る中性子のことを中性子線と呼びます。中性子線は原子炉の内部にありますが、宇宙からも飛んできます。中性子線は電気的に中性で電荷をもたないため物質との相互作用が小さく、どこまでも飛んでいきます。鉛のような重い金属でも平気で通過してしまいますが、水があると止まってしまいます。原子炉の中心部は冷却などのために水を張ったプールに浸けられていますが、水には中性子線を止めるという重要な役割も課せられています。
7. 放射線と放射能
 福島第一原子力発電所の事故の後、放射線に関するさまざまな情報に触れる機会が増えましたが、皆さんは「シーベルト (Sv)」や「ベクレル (Bq)」という単位に戸惑を覚えるのではないでしょうか。それぞれ放射線と放射能の単位ですが、放射線と放射能の違いは何でしょうか。
 図 10 に示すように、放射線は放射性物質から出てきます。目には見えませんが、粒子や光として実体があり、物質が放射線を吸収すると何らかの影響を受けます。放射線が人体に与える影響を計る尺度になる線量の単位が Sv です。この単位の呼び名はスウェーデ
ンの科学者で、国際放射線防護委員会（ICRP）の立ち上げに参画したシーベルトに由来します。
 一方、「放射能」はベクレル(Bq) という単位で表されますが、これは「放射性物質 (核種) の量」のことです。先ほど、セシウム-137 がβ線を出すと、バリウム-137 という別の原子 (核種) に変化すると説明しました。この変化を“壊変”と言いますが、その 1 秒当たりの壊変率 を Bq という単位で表し、放射性原子が 1 秒間に 1 個壊変するとき、これを 1
Bq と定義します。定義ですから、放射線と異なり“もの”としての実体はなく、「放射能が漏れる」とか「放射能の影響」という言い方は適切でありません。
 「放射能は放射線を出す能力」との説明を耳にすることがありますが、これも適切で あ り ませ ん 。放 射 能の 「 能 」は 能 力の「能」ではなく壊変率のことであり、「放射性物質（核種）の“量”」であることを忘れないでください。なお、ベクレル (Bq) という単位の呼称は放射能の発見でノーベル物理学賞を受けたフランスの科学者ベクレルの 名 に 因ん で いま す が、 ベ ク レル 自 身 は− 26 −

「ウランなどの原子が放射線を出す性質」のことを放射能と呼びました。
 放射能には多くの場合メガ（M、100 万倍）やギガ（G、10 億倍）、さらにはテラ（T、1 兆倍）という大きな数量を意味する接頭語が付きます (図 11)。なぜかというと、放射能(Bq) を表す壊変率は原子 1 個 1 個を数えるからです。ちなみに、皆さんが料理などで「塩ひとつまみ」というと、そこには 1 兆個の 1 億倍くらいの塩素原子が存在します。
 他方、シーベルト (Sv)にはミリ (m、1000 分の 1) やマイクロ (、100 万分の 1) など小さな数量を意味する接頭語が付きます。さらに小さい数量を意味する接頭語はナノです。ナノテクノロジーの「ナノ (n)」で、10 億分の 1 のことです。
8. 放射能の半減期
 放射能には半減期があります。半減期とは、放射能 (放射性物質の量) が 2 分の 1 になるまでの時間を指し、核種ごとに特定の値をとります (図 12)。半減期が 8 日のヨウ素-131 を例に具体的に説明しましょう。ここに 1 万個のヨウ素-131 原子があるとします。それが、放射線を出して 5000 個に減少するまでに 8 日かかります。そして、そこからさらに 8 日
経つと、5000 個の半分の 2500 個になります。さらに 8 日経つとその半分の 1250 個と、8日毎に半分になります。半減期が短い核種には、数時間というものもあれば、数分や数千分の 1 秒のものもあります。セシウム-137 の半減期は約 30 年ですが、セシウム-134 は約2 年です。半減期は核種によって異なるので、半減期を測定すれば放射線を出している核種を特定することができます。
 図 13 は 2011 年 3 月 15 日以後の福島市の空間線量率の変化です。最も線量率が高かったのは 3 月 16 日で、その後はどんどん減ってきました。そして 4 月に入るとかなり減ってきて、5 月にはその減り方が緩やかになりました。ヨウ素-131 の半減期は 8 日ですから、1 カ月で 16 分の 1 になりました。1 年経つと 54 兆分の 1 になり、現在
ではヨウ-131 からの放射線は検出されな
くなりました。4 月以降の緩やかな減少
は、半減期が約 30 年のセシウム-137 と半減期が約 2 年のセシウム-134 に由来する放射線です。この二つの核種はほぼ 1
対 1 の割合で飛散しました。この先、半減期が約 2 年のセシウム-134 は比較的速く減りますから、空間線量率は事故から 5 年後には 2 分の 1、30 年後には 4 分の 1 になります。
 ところで、半減期が約 30 年のセシウ
ム-137 によって汚染された食品を口にすると、体内に摂り込まれたセシウム137 はいつまでも体内に留まるでしょうか。実はそうはなりません。ヒトの身体に摂り込まれた物質は代謝により体− 27 −

外に排出されます。ある物質の体内での存在量が半分になるのに要する時間を“生物学的半減期”と呼びます。これに対して、放射性物質 (核種) の半減期を物理学的半減期と呼び区別することがあります。ヨウ素とセシウムの生物学的半減期を図 14 に示します。どちらも若年層ほど小さな値になりますが、若い人は新陳代謝が活発なためです。セシウムの生
物学的半減期は大人で約 90 日ですから、物理的半減期が約 30 年のセシウム-137 を摂り込んでも実際には 3 ヶ月で半分になり、新たに摂取しなければ、心配するほど長く体内に留まることはありません。
9. 身の周りの放射線 放射線は私たちの周りに常に存在します。図 15 に示すように、私たちは普段の生活で1 年間に約 2 mSv の放射線を受けます (日本の平均)。その内訳は、空からくる宇宙線の線量が約 0.3 mSv、大地から受ける線量が約 0.4 mSv です。大地には、花こう岩のようにウランやトリウムを含む岩石があり、そこから常に放射線が出ています。野菜や魚介類などの中にもごく微量のカリウム-40 やポロニウム-210 などが含まれていて、食品を通して体内に摂り込まれる放射性物質から受ける線量は 1 年当たり約 0.3 mSv になります。
 鉄筋コンクリート造りの建物の中にいると、空気中のラドンという放射性物質から 1 年
間に約 0.4 mSv の放射線を受けます。ラドンとはコンクリートの骨材に含まれるごく微量のウランやラジウムから発生する放射性の気体です (図 7 参照)。
10. 身体の中の放射性物質
 原子力発電所の事故の有無にかかわらず、私たちの身体の中には微量の放射性物質が常に存在します。前述のカリウム-40 やポロニウム-210、それに炭素-14 などです。カリウムは野菜や米をつくるときに欠かせない重要な肥料の一つですが、私たちにとっても筋肉を動したり、神経細胞による情報伝達に欠かせない栄養素です。天然のカリウムの大部分は放射線を出さないカリウムですが、1 万個に 1 個の割合 (0.01%) でカリウ-40 が含まれます。カリウム-40 は 13 億年の半減期で β 線と γ 線を出します。
 体内のカリウムの量は体重に比例し (約 0.2%)、カリウム-40 はさらにその 0.01%ですか− 28 −

ら、体重が 60 kg の人は約 4000 Bq、体重 30 kg の子供なら約 2000 Bq のカリウ
ム-40 をもっています。炭素-14 やポロニウム-210 など他の放射性物質と合わ
せ る と 、 体 重 60 kg の人 は 総 計 で 約6000 Bq の放射性物質を常にもっています。個人差はありますが、体重 1 kg 当たり約 100 Bq です。私は違うという例
外はなく、誰もがこれらの放射性物質を体内にもっています。しかし、これは大昔から続くごく自然な状態であり、病気の原因になると心配する必要はありまません。
11. 放射線の健康への影響
 次に、皆さんも関心が高いと思われる放射線の健康への影響について述べます。報道等では、1 mSv という数値が頻繁に出てきて、1 mSv 以下なら大丈夫だが、1 mSv を超えたら危険だといいます。しかし、必ずしもそうではありません。
 実は、200 mSv までは医学的影響をほとんど見い出せません。広島・長崎の原爆投下以来 70 年にわたり被ばく量と健康の相関について多くの研究がなされ結果が蓄積されていますが、これが科学的な事実です。ただし、500 mSv を超えると、白血球が減るなどの影響が見られます。そのため、放射線作業に従事する人（職業人）には、被ばく線量の常時測定と血液検査を含む定期健康診断が義務づけられています。
 図 17 に、4000 という数字があります。全身で 4000 mSv の放射線を受けると、半数の人が 30 日以内に死亡することが分かっています。広島や長崎では、原爆により直接亡くなった人の被ばく線量は、瞬時に 4000 mSv を超えました。身近な放射線被ばくの例は胸の X 線検査です。この時の線量は 1 回当たり約 0.05 mSv です。飛行機っ乗してニューヨークを往復すると、宇宙線による被ばくが約 0.2 mSv になります。航空会社のパイロット
や客室アテンダントは、週に何度も乗務しますが病気になることはありません。胃のＸ線検査では 1 回当たり 0.6 mSv くらいになります。ICRP（国際放射線防護委員会）が一つの基準値として勧告しているのが 100 mSv で、この線量で公衆のがんの死亡率が 0.5%増えると見積もっています。
 日常生活における被ばく量は、日本では年平均約 2 mSv ですが、ICRP は公衆の被ばく限度を年間 1 mSv としています (図 18)。この 1 mSv に法律の定めはありませんが、被ばくすることによって何ら利益を受けない人たちが不必要な被ばくを受けないための公衆の被ばく線量の限度と定め、“安心”の目安としています。この限度に医療被ばくを含めま
せんが、日本人の医療被ばくは平均で年に約 4 mSv です。

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 なお、医療や研究などで放射線を使う仕事に従事する人、つまり放射線作業従事者については、良好な労働環境を守るという観点から許容される被ばく線量は年間 50 mSv 以内、さらに 5 年間の合計で 100 mSv 以内とすることが法律で定められています。
12. リスク（危険性）とベネフィット（便益） 図 19 に、被ばく線量と急性放射線障害の関係を示します。同じ線量でも全身被ばくと局部被ばくとではその臨床症状に大きな違いがあります。全身に 4000 mSv の放射線を受けると死に至りますが、皮膚の一部の被ばくでは脱毛（3000 mSv） や 紅 斑 （5000mSv）のような症状が現れるものの、死亡することはありません。このように線量が高くなればリスク（危険性）は増大しますが、リスクを知った上で放射線をうまく利用すれば、大きなベネフィット（便益）が得られます。特に、医学利用の便益は大きく、最近では診断や治療に広く用いられ、私たちの健康維持に欠かせないものになっています。
 がんの放射線治療では、局所的ですが線量が 60000 mSv（60 Sv）に達することがあります。全身被ばくなら死に至る線量ですが、がん細胞に焦点を絞って放射線を照射してがん細胞だけを死滅させ、通常の細胞への副作用を極力抑えるように工夫されています。とはいえ、医療被ばくのリスク低減に注意を払うことも大切で、その上で恩恵にあずかりたいものです。
13. 講演の結語
 放射線と聞くと、皆さんは原子力発電所を連想するかも知れません。しかし放射線は自然界のどこにでも常に存在しています。また医療分野のみならず、工業や農業などにおいても広く利用されています（図 20）。放射線が社会の幅広い分野で役に立っていることも忘れないでください。本日は、放射線の正体とその作用について基礎的な話をしました。放射線の正体を知って正しく怖がる。その判断力を身につけていただければ幸いです。

− 30 −

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【資料】

福島県で放射線教育を続けて
礒部 久美
神戸学院大学研究支援グループ〒６５１-２１８０ 神戸市西区伊川谷町有瀬５１８番

放射線教育が行われていたら、このような 大混乱は起こらなかっただろう。 東日本大震
災に続き東京電力福島第一原子力発電所が起こした原子力災害による社会の混乱である。
福島第一原子力発電所の炉心冷温停止の失敗により水素爆発が起き、原子炉建屋から漏れ出た放射性物質 iが福島県を中心に拡散した。これにより各地で放射線量率が上昇し、双葉町上羽鳥では 1590 μGy/h（2011 年 3 月 12 日、モニタリングポスト）、福島市では 24 μ
Sv/h（同日）を観測した ii。放射線量率の高い地域の住民は強制避難を強いられた。警戒区域と呼ばれるこの区域は、外部被ばく線量が年間 20 mSv を超えると想定され、人は居住できないし、立入る際は、住民であっても許可が必要となる。後に警戒区域は、避難区域と名前を変え、放射線量率の軽減とともに避難区域は縮小しつつある。
事故対応への政府非難は承知しているが、 早期の住民避難と屋内待機指示、早い時期に農作物を出荷制限したことで、住民の外部被ばく量、内部被ばく量とも軽減できたことが分かっている。後日、UNSCEAR (原子放射線の影響に関する国連科学委員会) は、福島の原子力災害により急性影響、晩発影響とも健康被害を起こす被ばくはないだろうと結論づけている １ ）。しかしながら、得体の知れない放射線 が及ぼす健康被害への不安、枝野元官房長官の「直ちに健康被害は出ない」の発言、小佐古内閣官房の涙の辞任 会見、錯綜する情報、専門家達の意見の相違は、住民の不安と政府への不信感をますます深めるものとなった。
筆者は、福島県を中心に、放射線の正しい知識の普及のための支援活動を８年間続け、福島訪問は 100 回を超え、放射線講習は70 回を超えた。筆者のこれまでの活動を通して、福島の皆様の葛藤と復興への取り組みを紹介したい。
神戸学院大学は、被災地支援活動に力を入れている。文部科学省の要請による緊急被ばくスクリーニングのため 、初めて福島に入ったのは事故から３ヶ月経過した頃だった。この時期、福島に行く
ことは、周囲からは決死の覚悟と捉えら
図 1 緊急被ばくスクリーニングの風景れていたようだ。家族は、危険な場所へNews Release 経済産業省 平成 23 年 10 月 20 日「放射性物質放出量データの一部
誤りについて」ii https://www.pref.fukushima.lg.jp/sec/16025d/jikogo-post.html
i− 40 −

なぜ行くのかと涙を浮かべて訴えた。福島に行く際に、飛行場まで公用車で送迎するよう、学長が指示を出した大学もあったらしい。
緊急被ばくスクリーニング とは、緊急避難した住民が、一時的に警戒区域内の自宅に帰宅することを許されて必要な家財を持ち帰ったり、留守の自宅の備えなどをした後に、警戒区域から出る際に行う汚染検査である（図1）。一時帰宅はおよそ2 時間程度だった。住民はマスクと防護服を着用し、個人被ばく線量計を装着する。住民が自宅から持ち出した物は、家族の着替えや日用品、位牌、おもちゃが多かった。スクリーニングレベルは 、GM
サーベイメーターで人は13,000 cpm、物品は100,000 cpm、消音して行った。福島第一原発を立地している大熊町、双葉町の住民の場合、2 時間の立入りで平均数十μSv の外部被ば
く線量になる。被ばくによる健康影響を説明する担当だった筆者は 、この程度の被ばく量なら問題はないと説明したところ、「そんなの信じないわ」と言う女性がいた。ある中年男
性から「家に戻れますか？」と尋ねられ言葉を失った。この線量だと１年間で100 mSv を超える。「戻れるといいですね。」としか 返すことができなかった。
原発事故のおよそ1 年後、ようやく住宅の除染が始まった頃、福島市に環境省除染情報プラザ（現環境省環境再生プラザ）が開設され、放射線専門家講師として登録し現在に至っている。福島県で生活して受ける線量では健康被害は起こらないこと、放射線は 身の周りにもあり、放射線が怖いのではなく放射線 を受ける量が多くなると怖いことをできるだ
け分かりやすく示しながら講演していくことになった。
2012 年4 月、福島市内で最初の講師を務めた。この頃住民は、一日も早い自宅の除染を望んでいたが、除染は線量率の高い地域から順次行われるため、線量の軽減がまだまだ先になることへのもどかしさがあった。原発事故から1 年が経過しても、放射線に関する情報が錯綜していたし、放射線の健康影響を過大に煽る情報も多かった。自主避難者（避難指示が出ていない地域であっても自身の判断で避難した人）が最も多かったのもこの頃ではないだろうか。当時の講演では、福島に留まって生活していても安全を確信できる内容を中心にした。原発事故による一般公衆の緊急時の追加年間線量が1 mSv から20 mSv に引き上げられたことについて の「最適化」を一般の方が理解することは難しい。緊急時20
mSv は国際的な合意を得ていること、健康影響を十分考慮した被ばく線量であること、避難して慣れない土地で生活するリスクと福島で暮らして被ばくするリスクでは 、後者の方がはるかに低いことを話した。実際この頃、福島県の人が避難先で自殺したり、うつ病を発症したとの報告があった。
追加年間線量が20 mSv に引き上げられたが、これで安全なら、除染はしなくていいのではないか、と質問があった。20 mSv に引き上げられたことの不安の現れ と思われる。20
mSv が危険と安全の境界でないこと、事故後は被ばく量を低減する努力をすることの大切さを説明した。
講演終了後、一人の女性が近づいてきて言った。
「子供は付属中学校に通っている。生徒の1/3 は避難しているが、避難した方がいいのだ
ろうか。」
この頃は、被ばく 線量の低減化や食品の安全対策 などの対応が周知されていたのだが、まだ避難を考えている 住民がいたのだ。健康被害が懸念された放射性ヨウ素は無くなっていて、今残っている放射性物質は、ほぼコントロール可能になっている。このような状況を踏まえて避難するかどうか ご自身で判断してほしい。
「お母さんが心配し過ぎると、お母− 41 −

さんもお子様もストレスをかかえることになるので、心配し過ぎないように」と伝えた。
2012 年 7 月、西白河郡西郷村の独立行政法人家畜改良センターに派遣された。西郷村は放射能プルームが福島県と栃木県の県境にまたがる那須岳にぶつかり、多くの 放射性物質が降り積もった場所である。職員は、放射線を心配する者と気にしない者に別れ ているよ
うだった。敷地内を自主的に除染しており、 密閉した除染物は敷地の一区画に集積しシートを被せてあった。表面線量は、2 μSv/h ほどだったそうだ。
ここでは警戒区域立入りの際の注意点についての講演希望があった。警戒区域では、住民が避難する際に放牧した牛や馬が野生化していた。 職員は、これら家畜を屠殺するために立入るという。個人被ばく線量計は携帯するが、 被ばくは大丈夫なのか。防護服の中の衣服はどうすればいいか。飲食はどうすればいいか などの質問があった。
警戒区域は 1 日 8 時間の立入りでは年間 20 mSv に達しないこと、衣服は普通の洗濯で十分であり、気になるなら他の洗濯物と分けて洗うこと、警戒区域内では飲食はできない
が、熱中症対策のための水分補給は行った方がいいこと、休憩は車内で取れば車体が遮蔽体になって、放射線を遮ることができること などを話した。
福島県産の農作物や水産物は、放射性物質の混入によりその多くが出荷制限を受けていた。食品中の放射性物質の基準値 （図 2）を超える食品は市場に流通しない体制が取られていたが、住民の食品への不安は大きかった。基準値の米を一年間食べ続けてもわずかな内部被ばく量にしかならないことを説明した（図 3）。

図 3 基準値の米を１年間食べた
場合の内部被ばく量

図 2 食品中の放射性物質の基準値

講演の後、セシウムのベータ線による内部被ばくは心配 ないのかと質問があった。彼は科学の知識があり、センターの研究者かエンジニアと思われる。
放射線の強さ＝放射性物質の量×定数/（距離） ２
外部被ばく量を求める式だが、この式 では、対象物と放射性物質の距離が短くなれば放射線の強さは強くなる。内部被ばくのような放射性物質が細胞の近傍にあるモデルでは 、放射線は無限大の力を発揮し、細胞の遺伝子を延々に破壊し続けるというネット情報を信じていたという。しかもベータ線はガンマ線に比べ透過力が低く、体に留まり影響は強いと考えていたそうだ。
「今までの知識が間違ってい ることを知って自分自身を安心させたい。」と彼は言った。
公式は外部被ばく量を求めるもので、内部被ばくでは適用しないことなど説明した。
2012 年 12 月、いわき市主催の「親子のための放射線・健康セミナー」 では、いわき市
放射線量軽減アドバイザーの強い希望があって、いわき市での甲状腺等価線量を大まかに− 42 −

推定した。甲状腺被ばくについては、内閣府が 2011 年 3 月に行った最も被ばくしたと考えられる地域の子供 1080 人のデータがある。最大 35 mSv であり、この調査に依れば、放射線が起因する甲状腺がんの発症はないだろうとされた。そうであっても、いわき市の推定値を示すことで住民を落ち着かせたいとのことであ った。この頃のいわき市と南相馬市は行政が出す情報に、不信感を持つ住民が 最も多かった。

図 4 いわき市における甲状腺
等価線量推定値１

図 5 いわき市における甲状腺
等価線量推定値２

いわき市では、2011 年 3 月 15 日、16 日、21 日に大きな放射能プルームが到達している
iii 。いわき市に到達した放射性物質の組成比率は、 福島第一原発から南方向に 流れた 組成比率と同じと仮定し ２ ）、IAEA TECDEC-1162 Table.E14 を基に計算したところ、15 日 0〜6
時に１歳児が屋外に居た場合、甲状腺等価線量は 24 mSv であった（図 4、5）。プルームが到達したのは夜間が多く、屋内待機指示のあったこの頃、屋外の長期滞在は無いであろうから、さらに被ばく量は少ないものと推定できる。
参加者の多くは母親と思われる。ホッとしたような安心感が見られた。中には、 到達した放射性物質はヨウ素やセシウム以外（キセノン、テルル）もあったのかと落ち込む女性もいた。
筆者は、できるだけ地元のデータを示すよう心掛けている。いわき市のデータが多いことに、市民が納得していたと主催したいわき市の担当者に喜んでもらった。
岩手県平泉市の婦人会で講演したのは、2013 年 4 月であった。平泉は、放射能プルーム
が宮城県を飛び超えて到達したのだが、線量率はそれほど高くない。福島県内の講演より簡単だろうと決め込んでいたら、結果は非難の嵐であった。事前の調査では、被ばくにしろ食べ物にしろ特別な注意は必要ないと思われた。安心して生活してほしいとデータを示して話したところ、「食品の基準値 100 Bq/kg は放射性物質をゴミにする基準値と同じであり、ゴミと同じ基準値の食品を食べていいのか 」と質問があった。
「放射性物質をゴミにする基準はない」と答えたところ、「先生はそんなことも知らないのですか」の発言に会場が同調し、騒然となった。ゴミの基準値は 、クリアランスレベルらしいことが後になって分かった。某参議院議員が SNS でこのように吹聴しているらしい。
最初に刷り込まれた情報は、その後修正することは難しい。人の脳細胞は正しく初期化
iii

福島 7 方部空間線量 0311-0331（福島県）− 43 −

しておかないと、正しく成長できないようだ。
平泉の講演は非難ばかりではなかった。岩手日日新聞社の記者は、自分なりに放射線の影響を調べていて、それほど心配はいらないと考えていたが、講演を聞いて自分の考えに確信を持った。記事にすると言った。
2014 年 11 月、郡山の専門学校に派遣された。学校では講話に加えて、放射線の強さと放射性物質の距離との 関係を見る実験や掃除機で捕集した自然放射性物質の減衰を観察す
る実験を行った。余談だが、家庭用電気掃除機で空気を吸い込むと、空気中に浮遊する自然放射性物質が紙パックに捕集できる。放射線の影響を過度に煽る市民団体は、住民 宅でこれを行い、家の中が原発事故の放射性物質で汚染されていると家人を脅す事例が、いわき市あたりで見受けられた。
実験中の学生を巡回していると、学生が唐突に私に言った。
「僕、飯舘村なんですけど、もう帰れないですよね 」「俺、甲状腺検査で嚢胞があることがわかって、半年毎に検査受けています」と別の学生。
そして次々と甲状腺被ばくへの不安の声があがった。
飯舘村の学生には除染が進めばきっと帰れると励ましたが、甲状腺検査の話題には、 筆
者は簡単に「大丈夫。心配することはない 」と答えてしまった。大変後悔している。18 歳
以下の住民を対象にした甲状腺エコー検査では、甲状腺がんが多く見つかった。これについては、放射線の影響とは考えにくいと言われている iv。このことはかなり周知していたので、当たり前のように簡単に答えたのだ。福島県の 人はあまり自身を主張しない。考えを持っていても押し黙る傾向がある。彼らが閉じ込めていた心の不安を、ようやく開いて見せた瞬間だったのではないか。もう少し丁寧に説明すべきだったと悔やまれる。
食品中の放射性物質を検査した結果、基準値を継続的に超えることがない農作物については出荷制限 vが解除されていたが、福島県では、解除された農作物であっても県内産の農産物を食べることについてはまだまだ根強い抵抗があった。学校給食はすべて県外産の食図 6 平成 26 年度米に含まれる放射性セシウム濃度の検査結果

図 7 平成 26 年度農産物に含まれる放射性セシウム濃度の検査結果

iv

東京電力福島第一原子力発電所事故に伴う住民の健康管理のあり方に関する専門家
会議 中間とりまとめ 平成 26 年 12 月 （環境省）
v 「検査計画、出荷制限等の品目・区画の設定・解除の考え方 」（初版）平成 23 年 4月 4 日 原子力災害対策本部− 44 −

材を使用していたが、宮城県との県境新地町は、新地町教育委員会の強い指導力のもと、出荷制限が解除された地元産の食材を学校給食に使用することを検討していた。筆者は、った
福島県産の農産物の安全性について、保護者を対象にした 講演を 2014 年 11 月に行。
放射性物質の 農作物への移行を押さえるために、福島県の農家は 様々な 対策を練った。
これについては、環境再生ブラザの「なすびのギモン食品編」に分りやすく書かれているvi。食品に含まれる放射性物質の量は、農家の努力のおかげで、福島県産の農作物と県外産の農作物とで違いはない（図 6、7）。
コープふくしまは、福島県の住民が食べる食事をもう一食分余分に作ってもらい （陰膳方式）、この食事に含まれる放射性物質を測定していた。検査には、県内産の農作物を食べる住民も含まれるが、放射性セシウムはほとんど検出されていない (図 8)。基準値以下の放射性セシウムを含む食品（柿）と、放射性セシウムをまったく含まない食品（ポテトチップス）を食べた場合、内部被ばく線量に違いはない（図 9）。最もインパクトを与えたのは、現状の放射線被ばくを心配するよりも、前向きな姿勢を持って、身体の免疫機能を高めることにより、健康的な生活を送ることができると話したことだった。

図 8 陰膳方式による食事に含まれる放射性物質の測定

図 9 放射性セシウムを含む食品と含まない食品の内部被ばく量の違い

子供たちが福島県で生活していくには、放射線を正しく知る必要がある。県内の教育機
関では放射線授業が義務化された。放射線授業のニーズの高まりを受けて、環境再生プラ
ザ（当時、除染情報プラザ）は、教育チームを結成し県内各地で放射線出前講座（以下、出前講座）を開講することになった。教育機関は小学校から高校まで幅広い が、それぞれの学年に応じたメニューを用意した。環境再生プラザ では、子供にも分かりやすい教材を提供しているので紹介したい vii。
福島県の面積は全国の都道府県の中で３番目に広い。環境再生プラザのスタッフは、依頼のあった県内各地の学校に、打ち合わせのため何度も出向き、出前講座の ための万全の準備をしてくれる。福島県から遠く離れた筆者が出前講座をスムーズに行えるのも、スタ
ッフ一同のおかげである。この紙面を借りて感謝 する。
原発事故の後、福島県は、学校給食の放射性物質の検査を実施し 、現在も続いている。
vi
vii

http://josen.env.go.jp/nasubinogimon/
http://josen.env.go.jp/plaza/materials_links/#Tab05− 45 −

使用する個々の食材は県内産も県外産もすべて検査を受ける。放射性セシウム を
少しでも検出すると給食の食材に使用しない。ND（検出限界）の食材のみで作った給食を児童生徒に提供する。更に提供された給食を丸ごと検査して、ND を再度確認する。つまり２回検査する。 ここまで徹底しているの だが、それでも給食に不信感を持つ親が あり、年々減ってはいるが弁当を持参する子供がいる。給食を食べる子と食べない子があって、お互いわだかまりが生じているようだ。
水道水の検査も行われている。 原発事
故直後を除けば、放射性セシウム の検査はずっと ND が続いている。それでも心配する住民はまだまだ多い。 親から水筒を持たされて通学する子供もいる。昨年、水道水の安全性について、南相馬市の小学校で出前講座を行ったところ、「検査で出ていなくても、怖いものは怖いよなー」と生徒に向かって話す 先生がいたそうだ。
南相馬市 は、原発事故 により甚大な被害を受けた。市の一部が避難区域に指定され、これ以外の地域 でも多くの住民が避難した。残った住民も専門家の 異なる
意見に右往左往し た。怪しげな市民活動
家が活発な活動を続けているのも南相馬市である。このような事情もあって放射線教育は特に熱心だった。2015 年 2 月、
南相馬市の小学校で実施した出前講座の様子は市のホームページに取り上げられた（図 10）。小学生に教えるのは この時が初めてで、戸惑いがあったが、低学年には デジタル紙芝居（図 11）を行うなど、紙芝居おばさんになりきって、学年毎に分かりやすい内
容の授業に努めた。
霧箱はエース級の教材である。放射線の飛跡が見えると歓声をあげている（図 12）。小学校中学年では、身の 周りの放射線を測定する実験を行うことが多かった。教育 用キットとして市販されているα線を測るアルファちゃんとβ線を測る ベータちゃんを使って、付属の湯の花、乾燥昆布、カリ肥料などを簡易的に測定する（ 図 13）。線源から遠ざけると放射線量は少なくなるので、仮置場（中間貯蔵施設に搬送する前に地域毎に除染物を集積している場所）は生活圏から離れているので被ばくは心配しなくてよいことを説明した。
身の周りに放射線があることに驚きながらも生徒は楽しく放射線を測定している。出前講− 46 −

座を始めた頃は、測定したい物を持参するように伝えると、親から持たされたのか多くの生徒が家庭菜園の野菜を持って来た。食品の放射性物質はこれでは測れないと伝えるとがっかりしていた。外で飼っているペットの犬の被ばくが心配で、犬の毛を持って来た女の子がいた。
「 心配しなくても大丈夫だよ」と言うと喜んでいた。
空間放射線測定器を使って、校内の空間線量率を測定する出前講座（マッピングと言う）は主に高学年を対象とした（図 14）。線量率を自ら測ることで校内は安全なこと、測定器の使い方、測定値の意味について教えた。測定の高さを、大人は地面から 1 m、子供は 50 cm の高さで行
うのは、最も放射線の影響を受けやすい体幹部の放射線量率を測定するからであり、市民活動家がやっている地面直置き（放射性セシウムは土と吸着しやすく、地面直置きが最も線量率が高くなる）測定は正しくないことを教えた。そして、放射線を浴びる量は、測定値にその場に滞在する時間を乗じて得られることを説明した。つまり線量率が高い場所であっても滞在時間が短いと浴びる量は少ないことを、国道 6 号線の避難༊ᇦを通過する事例で 説明した（図15）。いわき市から相馬市に転勤になった教諭が、いわき市の実家へ戻る

図15 国道６号線通過時の外部被ばく線量

際に、6 号線の避難区域を通過する
度に健康が損なわれているのではな

いか、との相談が何回かあった。東京とニューヨークを飛行機で往復するよりはるかに被ばくは少ないことを説明して安心してもらった。
福島県から避難した子供が、避難先の学校で同級生からいじめられる事件があった。この頃から、風評被害についてどう対応するかをディスカッションするメニューが出前講座− 47 −

に加わった。福島県の農作物に不安を持つ他県の住民を説得させる方法を、子供達が説明でき
るこ とが 目的 であ る。 ディ スカ ッシ ョン では、家で作った安全を確認した米を他県の親戚に久し ぶり に送 ると いう 設定 であ る。「 食べ てい
る私が大丈夫なのだから大丈夫」という回答が多かったが、放射線の影響は後から現れることもあると説明すると困っていた。ホールボディ
カウンター検査の結果（図 16）をディスカッシ
図 16 ホールボディカウンターの結果

ョン前の授業で説明しているが、それを親戚に話すと答える生徒はほとんどいない。家で作った農作物を食べる住民もホールボディカウンター検査を受けている。それでも 放射性セシ
ウムはほとんど検出されていないので、福島産の農作物は放射性セシウムがほとんど含まれていないことが分かる。時々、回答のできない生徒を見かける。おそらく家庭菜園の農
作物を安心して食べることのできない家族なのかもしれない。
三春町立三春中学校には 2015 年から毎年訪問している。三春町の線量率はそれほど高くはなく、放射線への生活の不安はほとんどない。しかしながら、福島県で起 きた原子力災害について正しく教えたいそうである。理科の S 先生は大変熱心な方で、筆者の授業をすべて板書され、これを生徒に覚えるよう指導していた。三春町は葛尾村から避難した 住
民を受け入れており、葛尾村立葛尾中学校の仮校舎がある。筆者の資料を使いながら、放射線について葛尾中学校の生徒に教える合同授業を行った。合同授業で使われた資料 がコ
ミュタン福島福島県環境創造センターで紹介され ている（図 17）。
伊達市立小国小学校は、原発事故で多くの児童が避難した。筆者が訪問した 2015 年 12 月は、児童数は事故前の 1/3 だった。付近の線量率はまだまだ高く、児童はバ ス
で通学し、外遊びも自宅付近に限られていた 。市内で採れたりんごとじゃがいもを食品中の放射性物質を検査する機械で検査したところ、ND だったので児童は大喜びしていた。育てた野菜の放射性セシウム濃度が高くて売ることができ ず、泣く泣く野菜を廃棄する祖父の姿を見てきた児童がいるという。
2018 年 9 月、いわき市に仮設校舎がある双葉町立双葉
南北小学校 を訪問した。福島第一原子力発電所は双葉町
図 17 合同授業の資料と大熊町に 立地している。線量率が高く全町避難しているが、比較的線量率の低い地域は、除染を進め数年後に避難解除する計画が進んでいる。現在小学生の児童は、事故当時生まれていない子供もいるだろう
し、双葉町での生活の記憶はないと思われる。それでも児童全員が強い帰還を望んでいるのは、おそらく親の影響に依るものと思われる。双葉町の話をする時の児童のキラキラした目に双葉町の明るい未来を感じた。
出前講座の訪問先で様々なことを聞いた。2017 年に、校区が避難区域に隣接しているこ− 48 −

ともあって、生徒全員が避難した時期があった浜通りの中学校を訪問した。避難した当時
は、明日の見えない状況で、 親自身が不安な生活を送っていたので、子供の面倒 をみる余裕がなかった そうだ。本来であれば親の愛情が注がれるべき時期に、それができなかったたこと。また、避難先でせっかく友人ができたのに戻って来たことへの不満から、突然に崩れる生徒が多いことなどだ。
福島県は原子力災害ばかり が注目されるが、浜通りは津波の被害も大き かった。警戒区
域内の自宅に津波が到達したこと知った住民は、自宅に残された家族の安否が気がかりで自宅に戻りたいのだが、避難を強いられ戻ることができなかった。冷たくなった家族と再会できたのは、一時帰宅が許された数ヶ月後だった。もし、あの時、自宅に戻っていたな
ら家族を助け出せたのではないかと、強い後悔とともに自身を責めている住民の話も聞いた。
楽 しそ うに 霧箱 を観 察し てい る児 童の 中に 、津波で 両親 を失 い、 祖父 と祖 母 に 育て られ てい る 児
童がいると聞いた。屈託のない笑顔だったのだが。
こ れま で７ 年間 放射 線講 習 を やっ てき たが 、正しい 放射 線の 知識 の普 及は 充分 とは いえ ない 。シーベ ルト の数 値が 同じ であ って も 、 内部 被ば くの方が 外部 被ば くよ り人 体影 響は 大き いと 考え る住民は多い。出前講座でも同じ答えが返えってくる。
自然 放射 線は 無害 だが 、人 工 放 射線 は体 に悪 いと図 18 放射線量の推移考える人もまだまだ多い。原発事故から 8 年が経ち、福島県でも記憶が風化しつつある。 8 年前には誰もが望んでいた除染でさえ、除染した実際の線量率と除染しなかった場合の線量率を推定して比較することで、除染の効果を教えている（ 図 18）。
風評被害はまだまだ続いている。 福島県の現状を正しく知ってもらうためには、環境再生プラザがしている放射線教育を、福島県外でもして欲しいという声に応えるためにも、正しい放射線の知識の普及に、努める必要がある。
参考文献

1) UNSCEAR2013 年報告書 第１巻国連総会報告書 科学的付属書 A：2011 年東日本大震災後の原子力事故による放射線被ばくのレベルと影響
2) 福島第一原子力発電所 事故に係る特 別環境放 射線モニタリ ング結 果 JAEA-Review
2011-035− 49 −

【資料】
「放射射線教育」巻頭言および編集後記執筆者
2019 年3 月31 日現在
Vol.

No.

年度

1

1

2

発行年月

巻頭言執筆者

編集後記執筆者

1997

編集委員会

菊池文誠

1

1998

阪上正信

小高正敬

3

1

1999

2000 3

今村昌

中村佳代子

5

1

2000

2001 3

後藤道夫

坂内忠明

5

1

2001

2002 3

井口道生

小高正敬

6

1

2002

2003 3

高島良正

小高正敬

7

1

2003

2004 3

渡邊正己

坂内忠明

8

1

2004

2005 3

山寺秀雄

小高正敬

9

1

2005

2006 3

砂屋敷 忠

坂内忠明

10

1

2006

2007 3

松浦辰男

村石幸正

11

1

2007

2008 3

河村正一

村主進

12

1

2008

20093

長谷川圀彦

今村昌

13

1

2009

20103

渡利一夫

細渕安弘

14

1

2010

20113

村主進

堀内公子

15

1

2011

20123

中西友子

橋本哲夫

16

1

2012

20133

山寺秀雄

橋本哲夫

17

1

2013

20143

田中隆一

岩崎民子

18

1 (特集号)

201420153

長谷川圀彦

工藤博司

19

1

2015

2016 3

野崎正

工藤博司

20

1

2016

2017 3

工藤博司

柴田誠一

21

1

2017

2018 3

森 千鶴夫

柴田誠一

22

1

2018

2019 3渡部智博

緒方良至− 50 −

「放射線教育」の投稿規定
NPO 法人放射線教育フォーラム編集委員会
 NPO 法人放射線教育フォ－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原稿の投稿を募集している。
1．投稿資格本誌への投稿資格は原則として NPO 法人放射線教育フォーラム会員 (個人正会員、学生会員、団体正会員、賛助会員)とする。「放射線教育」の内容及び体裁に合えば、会員は誰でも投稿できるものとする。ただし、編集委員会が認めた場合にはその限りではない。
2. 掲載する論文について内容としては、放射線教育、エネルギー・環境教育の進展に寄与すると思われるもの
で、長さ、新規性により研究報告、ノート、解説、資料、意見、諸報に分かれる。詳細については別紙に定める。原則として未発表のものとするが編集委員会の判断によっては転載を認める。原稿の書き方は別に定める。
3. 原稿の審査
編集委員会は、論文の審査を複数の専門家に依頼する。その結果、内容・体裁に問題があると判断した場合にはその旨を著者に伝え、修正を求める。受理できないと判断した場合は、理由を明記して、報文を著者に返送する。
4. 論文の版権掲載された論文の版権は放射線教育フォーラムに属するが、論文内容についての責任は著者にあるものとする
5. 原稿の送付
原稿は放射線教育フォーラム編集委員会に E-mail で、または CD あるいは DVD に記録し、下記に送付する。
（送付先） E-mail: forum@ref.or.jp〒110-0015 東京都台東区東上野 6-7-2 萬栄ビル 202 号室
 放射線教育フォーラム編集委員会

− 51 −

論文の分類NPO 法人放射線教育フォーラム編集委員会
研究報告 (10 ページ以下)
結果と考察を含み、十分な意義があるもの
a) 放射線教育、エネルギー・環境教育の進展に寄与すると思われる、独創性のある研究論文。実験、調査、比較研究なども含む、
b) 放射線教育、エネルギー・環境教育の進展に寄与すると思われる教育実践の報告
c) 新規に開発した教材・実験方法・器具の報告
ノート (1~2 ページ)a) 放射線の理論や現象に関する新規の解釈
b) 新規性の高い教材・実験方法・器具の報告c) 新規な実験データ及び考察d) 新規に考案した指導法、授業展開法、評価法など
e) 放射線教育、エネルギー・環境教育に関する授業実践、イベント実践の報告
総説 (10 ページ以下)
原則として編集委員会の依頼によるものとする。
各専門分野の研究について、その方面の進歩の状況、現状、将来への展望などを放射線教育若しくはエネルギー環境問題、放射線及び原子力問題に関連させてまとめたもの。
資料 (10 ページ以下)
実験ならびに調査の結果または統計などをまとめたもので放射線教育、エネルギ
ー・環境教育に利用できるもの (含む科学史研究）
意見 (1~2 ページ)
放射線教育、エネルギー・環境教育、放射線に関する制度、教育制度などに関する種々の提案・意見など
諸報 (1~2 ページ)a) 会議報告 (放射線、エネルギー・環境教育に関連する会議に参加した報告で、教育的価値が高いもの)b) 訪問記 (放射線、エネルギー・環境教育に関連する施設に訪問若しくはイベントに参加した報告で、教育的価値が高いもの)
c) ニュース (放射線、エネルギー・環境教育、理科教育に関連するニュースの紹介)
d) 書評 (放射線教育、エネルギー・環境教育、理科教育に資する書籍の紹介)e) 製品紹介 (放射線教育、エネルギー・環境教育、理科教育に資する製品の紹介)
f) サイト紹介 (放射線教育、エネルギー・環境教育に資するホームページの紹介)− 52 −

「放射線教育」原稿の書き方
NPO 法人放射線教育フォーラム編集委員会
1. 使用言語
使用言語は日本語とする。
2. 使用ソフト及び保存ファイル
原稿はそのまま印刷できるように MS-Word（Microsoft）で作成する。他のソフトを利用した際は，doc ファイルで保存する。それができない場合は，文章を text ファイルで，図を JPEG 若しくは GIF で保存する。
3. 用紙
3.1 用紙の設定
用紙は A4 を用い，１ページに 40 字 40 行，上下それぞれ 30 mm，左右それぞれ 25 mm
以上を空ける。意見，諸報は二段組にし，１段に 17 字入れる。
3.2 枚数制限
研究報告，総説，資料は原則として 10 ページ以内にまとめる。ノート，意見，諸報は2 ページ以内とする。別刷り作成に便利なように諸報以外は偶数ページの原稿となることが望ましい。
4. フォント
日本語のフォントは明朝体，英語は Times を用い，研究報告，総説，資料の場合，大きさは表題のみ 16 ポイント太字，その他は 10.5 ポイントとし，見出しは太字，本文は標準とする。意見，諸報は表題のみ 12 ポイント太字，その他は 10.5 ポイントとする。
5. 図表
図表のタイトルは太字とする。図は，図 1，図 2 と，表は表 1，表 2 と番号を振る。図表は上下左右のいずれかの欄に沿う状態で体裁を整える。図のタイトルは図の下に置き，表のタイトルは表の上に置く。表は縦線がない方が望ましい。
表 1 図表の書き方
番号の振り方

タイトルの位置Word に入らない時の保存形式

表

表 1，表 2……

表の上表を送付し，TEXT あるいは
DOC

図

図 1，図 2……

図の下

− 53 −

JPEG あるいは，GIF

6. 表題，要約及び見出し
 研究報告, 総説, 資料の場合, 1 ページ目の第 1 行目に表題, 2 行目を空けて, 3 行目に氏名,
4 行目に所属，5 行目に住所を書く。ここまでは各行の中央にそれぞれ記載する。6 行
目，7 行目を空けて，8 行目から[要約] (50~200 字程度) をつける。所属が複数になる場
合, 右肩にアルファベットを上付で付け, アルファベット毎に所属と住所をつける。
本文の大見出し, 中見出し, 小見出しは point system とし，1., 1.1, 1.1.1 等のように書く。
意見, 諸報の場合は, 要約を書く必要がない。
7. 数値，単位，核種の表記
数値は, 桁数が多くなる場合はなるべく 10 の乗数を用いる。
  例：370000 Bq →3.7×105 Bq
単位は SI 単位を使用する。古い文献を引用するため，SI 単位以外の単位を用いなければならないときは，その単位を使用した後に， SI 単位に換算した値を示す。
  例：検出された放射能は 1 nCi (=37 Bq) であった。
核種の質量数は 60Co, 131I のように元素記号左肩に上付きで表記する。
8. 引用文献
引用文献は番号に片かっこを付して本文の右肩につける。
引用文献は下の形式で原稿の最後に一括すること。ただし, 文献のタイトル記載については, 著者の判断に任せる。雑誌のタイトルは省略形を用いても構わない。
〔雑誌〕著者名，タイトル，雑誌名，巻数，ページ (西暦発行年)
日本語の論文の場合，著者は全員の名前を書くようにする。英語の論文の場合、名前はファミリーネームとイニシャルを用いる。ページは最初のページと最後のページをハイフンで結ぶ。
  例) 坂内忠明，霧箱の歴史，放射線教育，4，4-17 (2000)
    Ban-nai, T., Muramatsu, Y. and Yoshida, S. Concentration of 137Cs and 40K in edible
mushroom collected in Japan and radiation dose due to their consumption. Healthphysics, 72, 384-389 (1996)
 〔単行本〕著者名，タイトル，編者名，「書名」，ぺージ，発行所，発行地 (西暦発行年)
 タイトルと編者名はある場合のみ。
  例) 松浦辰男，「放射性元素物語」，154p，研成社，東京 (1992)    渡利一夫，放射性セシウム，青木芳朗, 渡利一夫編，「人体内放射能の除去技術 : 挙動と除染のメカニズム」，7-10，講談社，東京 (1996)
9. その他の注意
1) 用語はなるべく各学会制定の用語を用い, 翻訳不能の学術語, 日本語化しない固有名
詞に限り原語（活字体）のまま用いる。数字はアラビア数字を用いること。
2) 文献でない備考，注などは，*，**を右肩につけ，説明を脚注とし，その原稿用紙の下部に書くこと。

− 54 −

【編集後記】 今年のセンター試験の物理でも放射線に関する問題が出された。高校における授業での放射線の存在感が増すこととなる。中学校理科では、２年生の理科の学習指導要領解説で「電流とその利用」の単元で「高電圧発生装置の放電やクルックス管などの真空放電の観察から電子の存在を理解させる」、また、３年で「電流が電子の流れに関係していることを扱うこと。また、真空放電と関連付けながら放射線の性質と利用にも触れること」「その際、真空放電と関連させて X 線にも触れるとともに、X 線と同じように透過性をもつ放射線が存在し、医療や製造業などで利用されていることにも触れる」との記載がある。
２年生の授業で扱うということは重要なファクターである。何故ならば３年生の最後の方で取り扱われる場合、入試に出題されることがなく、それ故、軽んじられるからである。
本巻では、クルックス管からの漏洩 X 線量を、どこの中学高・高校でも保有している「箔検電器」で測定できること、「箔検電器」は、それ以外にも様々な自然現象を観察することのできる優れものであることを名古屋大学名誉教授の森 千鶴夫先生に報告していただいた。また、放射線教育フォーラムの田中隆一先生に「電子線に着目したクルックス
管観察の学習展開」という題で、クルックス管による実験学習の歴史的な意義、実践的な理解の増進について報告いただいた。
また、東北大学大学名誉教授の工藤博司先生には、東電福島の核災害以前から市民を対象に行ってきた講演を元に「放射線：その正体とはたらき」についてご報告いただいた。
市民のみならず、小中高校での放射線教育の資料として役立つものである。
一方、大阪府立大学の古田雅一先生には、「食品照射の現状と課題」という題で、歴史的事実から始まり、放射線の食品照射を取り巻く現状とその課題を分かりやすく解説していただいた。食品照射に対する我が国の問題は、放射線に対する知識の不足、放射線アレ
ルギー、科学リテラシーの不足に起因するものの一つであろう。
神戸学院大学の磯部久美先生には「福島県で放射線教育を続けて」と題し、福島事故
以降、福島県を中心に放射線・放射能に関する知識の普及に関して活動した生々しい経験を特別に寄稿していただいた。今年で震災後８年となるが、福島事故で未だに古里に帰還できない方々は５万人を超える。その方達にとっては、震災後８年ではなく「震災８年」
であろう。事故を風化させることなく、かといって必要以上におそれることなく、着実に古里を再建するために何が必要か、再考する必要がある。
本巻に載せた報告・資料が教育現場におられる先生方ばかりでなく、放射線教育に関心をお持ちの方々に少しでも資することができれば幸いです。
「放射線教育」、「ニュースレター」の充実には会員各位のご協力が不可欠です。会員各位の積極的な投稿を切にお願いいたします。         − 55 −   ( 緒 方 良至)

放射線教育 Vol. 22, No. 1 (2018)  発行日： 2019 年 3 月 31 日
  発行者： NPO 法人放射線教育フォーラム
URL: http://www.ref.or.jp
  編集者： 緒方良至（委員長）、柴田誠一(副委員長)、岩崎民子、大野新一、
大森佐與子、工藤博司、小高正敬、畠山正恒、細渕安弘、
堀内公子
  事務局： 〒110-0015 東京都台東区東上野 6-7-2 萬栄ビル 202 号室NPO 法人放射線教育フォーラム
Tel: 03-3843-1070  FAX: 03-3843-1080
E-mail: forum@ref.or.jp− 56 −

放射線教育フォーラム2018 年度活動報告頁

1．NPO 法人放射線教育フォーラムの活動概要
2．NPO 法人放射線教育フォーラムの 2018･2019 年度役員名簿
3．通常総会、理事会、勉強会等の開催記録
4．放射線教育誌及びニュースレターの発行
5．2018 年度教育課程検討委員会の活動報告
6．第 65 回全国中学校理科教育研究会兵庫大会の概要

1
2
3
5
7
9

１． NPO 法人放射線教育フォーラムの活動概要
NPO 法人放射線教育フォーラムは、放射線、原子力の専門家および学校教員の有志により構成されるボランタリー組織であり、1994 年４月の設立から今年で 25 年目を迎えた。その間、2000
年 11 月に NPO 法人の認証を受けた。
2011 年の 3.11 事故以前から多くの人々が放射線や放射能に対して過剰な不安感・嫌悪感を抱いており、そのことが原子力エネルギーに対するリスク認知を歪めている。さらには、世間一般の人々が科学・技術の進歩で恩恵を受けている一方で、生徒達に「理科離れ」、「理科嫌い」の傾向が見られる。当フォーラムはこの現状を憂慮している。
この現状を打開するために、当フォーラムは小・中・高等学校の教育において、放射線・放射
能・原子力・エネルギー・環境問題に関する正しい理解が啓発・推進されるように、学習指導要領などの教育政策を改善し、意欲のある教員を育成することに重点を置いて、勉強会、パネル討論会及び国際シンポジウムを企画・開催している。また、いくつかの専門委員会を設けてそれぞれの諸課題を検討し、それらをもとに、文部科学省をはじめ、関係当局に政策提言を行なうなどの活動を行なっている。
当フォーラムの会員数は、2019 年 3 月現在で個人正会員数 117 名、団体正会員数 29 団体である。3.11 事故発生以後における原子力事業関係の団体会員の退会が急増している。この団体会員の減少が当フォーラムの財政に大きな影響を及ぼし、運営・活動にとって危機的状況をもたらしかねない状況にある。このような財政収支の改善を図るために、団体会員の勧誘に努力を重ねている。活気あるフォーラムを目指すためには、なにをおいても団体会員及び個人会員の増強が重要である。
今年度のフォーラムの定常的なイベント活動として、第１回勉強会を 6 月に、第２回勉強会を3 月に、東京慈恵会医科大学において同大学アイソトープ実験研究施設との共催で開催した。どちらも参加者に好評であった。
専門委員会活動については、「教育課程検討委員会」を 3 回開催し、主に高等学校理科教科放射線記述について検討した。「DVD 教材委員会」は、昨年度企画した中学校生徒向け DVD 教材「R の正体―放射線の性質と利用―」の完成を受けて、DVD 教教材と付属説明資料を中学校教員および関係者に配布した。
フォーラム運営のための会合については、通常総会を東京慈恵会医科大学において開催するとともに、理事会を 3 回フォーラム事務所で開催した。円滑な運営を図るための事務連絡会をほぼ
毎月 1 回のペースで実施した。
定期印刷物の刊行については、当フォーラムの機関紙である「放射線教育」Vol.22,No.1 を発行した。今年度活動報告や活動に関わる参考資料は経費節減のために後付けとした。広報誌としてのニュースレターは、71 号から 73 号まで 3 回（6 月、11 月、3 月）発行した。編集委員会は2 回実施した。
以上の活動は、当フォーラムのホームページ（http//www.re.f.or.jp）に掲載されている。トップページには主な情報分類として、「放射線教育 先生の広場」、「放射線学習支援資料」、「活動報
告」、「出版物」、「放射線教育フォーラムとは」、「GREETINGS IN ENGLISH」など 6 項目を編集し配置した。

−1−２．ＮＰＯ法人放射線教育フォーラムの 2018・2019 年度役員名簿
理事：（理事長）長谷川圀彦（静岡大学名誉教授）（副理事長）工藤博司（東北大学名誉教授）（副理事長兼事務局長）田中隆一（元日本原子力研究所高崎研究所長）(以下五十音順)
朝倉正（東京慈恵会医科大学教授）

大森佐與子（元大妻女子大学教授）
緒方良至（名古屋大学アイソトープ総合センター）
小高正敬（元東京工業大学助教授）
酒井一夫（東京医療保健大学教授）
柴田誠一（京都大学名誉教授）
畠山正恒（聖光学院中学・高等学校教諭）
細渕安弘（元東京都立保健科学大学助教授）
堀内公子（元大妻女子大学教授）
吉澤幸夫（東京慈恵会医科大学）
渡部智博（立教新座中学･高等学校教諭）
監

事：朝野武美（元大阪府立大学先端科学研究所助教授）

名誉会長：有馬朗人（根津育英会武蔵学園理事長、元文部大臣、元東京大学総長）
会

長：松浦辰男（立教大学名誉教授）

幹

事： 荒谷美智、大野和子、岸川俊明、菊池文誠、熊野善介、下道国、関根勉、
鶴田隆雄、坂内忠明、宮川俊晴、村石幸正

顧

問： 飯利雄一、岩崎民子、河村正一、工藤和彦、黄金旺、黒杭清治、村主進、
野崎正、森千鶴夫、山口彦之、山寺秀雄、渡利一夫−2−３．通常総会、理事会、勉強会等の開催記録
２０１８年
４月１６日（月）第 1 回事務連絡会（フォーラム事務所、６名）

４月２３日（月）第 1 回編集委員会（フォーラム事務所、７名）

５月１１日（金）第２回事務連絡会（フォーラム事務所、５名）

５月２６日（土）第 1 回理事会

（フォーラム事務所、７名）

５月２７日（日）第１回教育課程検討委員会（フォーラム事務所、５名）
６月１０日（日）通常総会（東京慈恵会医科大学、委任状含む出席者８２名）

６月１０日（日）第１回勉強会（東京慈恵会医科大学、６０名）（勉強会プログラム）
講演

放射線を通して現代科学に親しむ
大野 新一

講演

～教育内容の新提案～

理論放射線研究所

高校「物理基礎」教科書の放射線の扱いから～放射線教育フォーラム 教育課程検討委員会の活動から～
廣井 禎

講演
講演

元筑波大学付属高等学校副校長

教員養成課程における放射線教育の実践
鎌田 正裕
東京学芸大学教授
小学校での放射線学習の可能性を探る～各教科等の学習内容と関連付ける教材化の工夫～

講演

平田 文夫
北海道大学エネルギー教育研究会
中学校理科教科書の放射線に関わる記述の分析とアクション～ 教育課程検討委員会の討議から～
大津 浩一
名古屋経済大学市邨高等学校

６月１９日（火）第３回事務連絡会（フォーラム事務所、６名）

９月３日（月）第４回事務連絡会（フォーラム事務所、５名）

１０月２３日（火）第５回事務連絡会（フォーラム事務所、５名）

１１月１１日（日）第２回教育課程検討委員会（フォーラム事務所、６名）

１１月２７日（火）第６回事務連絡会（フォーラム事務所、６名）

１２月９日（日）第２回理事会（フォーラム事務所、１０名）

１２月１０日（月）第２回編集委員会
１月１１日（金）第７回事務連絡会（フォーラム事務所、７名）（フォーラム事務所、５名）

１月２０日（日）第３回教育課程検討委員会
２月１５日（金）第８回事務連絡会
３月３日（日）第２回勉強会（フォーラム事務所、７名）（フォーラム事務所、６名）（東京慈恵会医科大学、４９名）（勉強会プログラム）
講演

化学の目で見た物理と放射線
渡部

講演

智博

立教新座中学校・高等学校

看護職への放射線教育の現状

−3−

酒井
講演

一夫

東京医療保健大学

エネルギーリテラシー研究報告― 次世代のための効果的なエネルギー教育をめざして ―
秋津

講演

裕

エネルギーリテラシー研究所代表

クルックス管プロジェクトの現状と課題
秋吉

優史

３月１５日（金）第９回事務連絡会

大阪府立大学放射線研究センター（フォーラム事務所

−4−

６名

）

４．放射線教育誌及びニュースレターの発行
４．１ 放射線教育誌 2018 Vol.22, No.1
【巻頭言】 化学の目で見た物理と放射線渡部 智博（立教新座中学校・高等学校）【研究報告】
箔検電器による放射線の測定および他の理科実験

森 千鶴夫（名古屋大学名誉教

授）【資料】 電子線に着目したクルックス管観察の学習展開

田中 隆一（放射線教育フォーラム）【資料】 放射線・その正体と働き

工藤 博司（東北大学大学名誉教授）【資料】 食品照射の現状と課題

古田 雅一（大阪府立大学大学院）【資料】 福島県で放射線教育を続けて

磯部 久美（神戸学院大学）「放射線教育」投稿規定、原稿の書き方
編集後記

緒方 良至（名古屋大学）

４．２ ニュースレター
ニュースレター No.71 2018.6
巻頭言 クルックス管による「電流」学習から放射線学習への新展開に向けて田中 隆一（放射線教育フォーラム）UNSCEAR2017 年報告書の紹介－環境放射線からの被ばくとがんリスク
岩﨑民子（元放医研）
新学習指導要領に対応した放射線教育推進のための方策
高畠勇二（全国中学校理科教育研究会支援センター 代表理事）
クルックス管などの放電管の概要と漏洩 X 線測定の試み

森 千鶴夫（名古屋大学名誉教授）

冷陰極管型クルックス管からの漏洩Ｘ線の軽減化

宇藤 茂憲(福岡教育大学)

クルックス管の安全な取り扱いとその課題

秋吉 優史(大阪府立大学)

平成３０年度放射線教育フォーラム通常総会及び第１回勉強会案内(開催案内)
2018・2019 年度役員（理事・監事）選挙結果報告
第 6 回放射線教育に関する国際シンポジウム(ISRE2020）開催について
長谷川圀彦（放射線教育フォーラム）会務報告
原稿募集案内（ニュースレター、放射線教育）
編集後記

緒方 良至（名古屋大学）

ニュースレター No.72 2018.11
巻頭言 放射線教育で「三方良し」

大津 浩一(名古屋経済大学市邨高等学校中学校)

放射線を通して現代科学に親しむための教育内容の提案
高校科目「物理基礎」放射線の一考察

広井 禎(（元）筑波大学附属高校)

教員養成課程における放射線教育の実践
小学校での放射線学習の可能性を探る
主権者教育としての原子力の是非

大野 新一(理論放射線研究所)
鎌田 正裕(東京学芸大学)

平田 文夫(北海道大学エネルギー教育研究会)
大津 浩一(名古屋経済大学市邨高等学校中学校)−5−

第 65 回全国中学校理科教育研究会兵庫大会出展報告

田中 隆一（放射線教育フォーラム）平成 30 年度 通常総会資料(活動計画書、財産目録、賃貸対照表)
会務報告
原稿募集案内（ニュースレター、放射線教育）
編集後記

柴田誠一（放射線教育フォーラム）ニュースレター No.73 2019.3「放射線教育」もう８年目、まだ８年目 ～放射線リスク教育の一歩～
佐々木 清(前福島県郡山市立郡山第六中学校教諭)「エネルギー教育フォーラム２０１８」を終えて羽澄 大介(名古屋市立山田東中学校)

中学校理科における放射線教育の現状

森山 正樹(札幌市立白石中学校)

クルックス管による中学教育プロジェクトの最近の状況

宮川 俊晴(放射線教育フォーラム)平成３０年度放射線教育フォーラム第２回勉強会案内(開催案内)
会務報告
原稿募集案内（ニュースレター、放射線教育）
編集後記

大森佐輿子(放射線教育フォーラム)−6−

５．2018 年度の教育課程検討委員会活動の記録
１．設立趣旨（設立当時の趣旨）
放射線の内容は学校教育（初等中等教育）のいろいろな教科・科目で取り扱われ、一部では効果的な実験も発表されているが、大部分は取り扱いが断片的で、学習指導の時間は少ない。また、放射線の重要性や利便性に反して、一般には怖い、危ないなどの危険性の印象が定着している。
これらの現状を鑑み、誤った知識を是正し、市民としての素養に不可欠な放射線についての事項を、どのように学校教育の中に組み込むかを検討するため、1998 年 8 月に本委員会が設立され現在に至っている。

２．委員名簿(2018 年度)
相談役 山寺 秀雄
委員長 黒杭 清治
委員 大津 浩一
同
田中 隆一
同
広井 禎
同
村石 幸正
同
渡部 智博

名古屋大学名誉教授
元芝浦工業大学教授
名古屋経済大学市邨中・高校特任教諭
元日本原子力研究所高崎研究所長
元筑波大学附属高等学校副校長
中央大学理工学部 特任教授
立教新座中・高等学校教諭

３. 活動経過と成果（１）2017 年度までの活動と成果
1998～2007 年度 資料収集・調査活動
教員、および小中高校生・大学生の放射線に関する知識・意識調査（アンケート等）。
『児童・生徒の放射線リテラシー育成のための指導資料集』４章構成の制作
2008～2009 年度 中学校理科新学習指導要領の内容検討と放射線学習計画制作「中学理科新学習指導要領に沿った放射線教育の先行的実践記録」
関東・信越地区(2)エネルギー・環境・放射線セミナーで発表
2010 年度以降 下記放射線教育 PPT 教材の制作、HP へ公開
授業ですぐに使えるパワーポイント
１．原子構造と放射線の基礎
２．自然界の放射線
３．放射線の性質と利用
４．放射線医療 ５．ウリミバエの撲滅
６．放射性炭素年代測定法の種明かし ７．ヨウ素 131 の半減期
福島原子力事故から何を学ぶか
第 1 部原発事故による健康への影響
第 2 部原発事故は防げるか
第 3 部未来のエネルギーを考える
第 4 部「住民が受けた原子力災害」
2015 年度以降 理科教科書の放射線に関わる記述の検討
2015 年度 中学校理科教科書の検討2016 年度 同上の継続 及び 東京書籍・学校図書と中学校校理科放射線に関わる
記述についての意見交換を実施
2017 年度 高等学校新教科書「物理基礎の放射線に関わる記述の検討」（２）2018 年度の目標と活動(2)－1 目標①「物理基礎」の放射線に関わる記述検討の継続。②化学の目で見た物理③PPT 教材の継続制作 ④教科書会社との意見交換会の実施(2)-2 2018 年度教育課程検討委員会の活動内容(2)-2-1 教育課程検討委員会を下記の日の 13:00～16:00 に事務所で３回開いた。
−7−

昨年度、高等学校新教科書「物理基礎の放射線に関わる記述の検討」を一通り終えたので、当委員会の最終目標である「発達段階に応じた放射線リテラシー」作成を目指して、内容が中学校での既習内容の繰り返しにならないように、何をどのように教えるかを決めることに重点を置いて検討した。
(2)－2 活動
第１回 2018 年 5 月 27 日（日）第 1 回勉強会（6 月 10 日）で廣井委員が講演予定の『高校「物理基礎」教科書の放射線の扱いから』について廣井委員が用意した資料を検討した。
第 2 回 2018 年 11 月 11 日（日）１)「物理基礎」の検討（前回からの継続）「物理基礎」の放射線に関わる記述の検討では、重要事項を表で済ませたり、総花的な記述があったりで、高校生にうまく伝わらないのではないかという意見が出た。
２）文部科学省「中学生・高校生のための放射線副読本」改訂版（三訂版）の検討
会員の工藤和彦氏及び神谷均氏の意見およびそれらに対する黒杭委員長、田中委員の意
見・感想をもとに検討した。
▼工藤氏の初版（平成 26 年度版）に記載されていた「国際原子力事象評価尺度表（INES）」
が三訂版では消えたので、「事故隠し」と思われる恐れがある』との見方に対しては、「福島第一原発事故から 8 年、事故には触れず、復興に話題を移したと見られる」との意見があった。
▼国立がん研究センター出典の「放射線の線量・生活習慣因子とがんの相対リスク」の表が記載され、100～200 ミリシーベルトの放射線を受けたときのがんのリスクは 1.08 倍であり、野菜を１日に 110g しか食べないリスク（1.06 倍）同じ程度」との記述があり、これらと初版との違いから、文科省の編集方針の変化が見て取れた。
▼「学校の現状から見て、送られてきた 1 冊の副読本を授業に取り入れられることはほとんど考えられない（利用されない）」との意見があった。
第 3 回 2019 年１月 20 日（日）１） 渡部委員が第 2 回勉強会で講演を予定している「化学の目で見た物理と放射線」について検討した。“物理”の記述を“化学の目”で見ると、意味の違いがあることを明確にする必要を感じるという本委員会での同委員の提案をもとに、物理教科書の記述を見直したものである。同じ高校生でも物理を学ぶときと化学を学ぶときとでは異なる内容を思い描いていることを、元素記号、電離などの用語例において明らかにした。
２） 制作中のＰＰＴ教材「放射線の単位」「低線量放射線の健康への影響」の検討は結論が出せず、「宇宙線の観測と観測」「放射線の検出と測定」とともに次年度に延期。
３）教科書会社との意見交換会 教育出版に教科書記述に関する要望書を提出し、それを基に 2018 年 11 月 12 日（月）に意見交換会を実施した。
出席者：教育出版側 後藤武司（中学校理科編集長）太田将登（編集局理科担当)
フォーラム側 黒杭委員 田中委員 廣井委員 宮川委員
教育出版編集者の意見はほとんどなかったが、提出した要望書、および当日フォーラム側から追加して述べた意見は改訂に向けた資料として役立てたいと好意的に受入れられた。

（３）2020 年度の目標①教科書会社との意見交換会：本年度までに実施できなかった啓林館に要望書を提出し開催する。
②『高等学校新教科書「物理基礎」の放射線に関わる記述の検討』は引き続き継続するが、本年度までに行ってきた教科書会社ごとの記述検討ではなく、高校生のための放射線リテ
ラシー育成を目指すため、従来とは別の形で実施する。
③PPT 教材の制作：「放射線の単位」「低線量放射線の健康への影響」「霧箱」(担当 大津委員）「素粒子の探査で宇宙の謎に迫る」「見えない放射線を見える化する」を完成し、ホームページに掲載する。（文責 黒杭）−8−

６．第 65 回全国中学校理科教育研究会兵庫大会出展報告
ＮＰＯ法人放射線教育フォーラム田中隆一

2018 年 8 月 9～10 日に神戸市の神戸芸術センターで開催された第 65 回全国中学校理科教育研究会兵庫大会においてブース出展に参加した。当フォーラムとしては、3 年前の富山大会以
来４度目の参加である。
今回の出展は当フォーラムの企画をもとに最近制作された放射線 DVD 教材『R の正体』を展示し、関心を示した大会参加者の先生方に手渡すとともに、放射線授業への活用をお勧めした。それと同時に、大阪府立大学放射線研究センターが開発したペルチエ冷却式高性能霧箱による演示実験を行い、放射線授業への関心を惹き付けた。
大会の概要：
今回の主題は、自然と社会との主体的な関わりの中で、科学的な探求を通して、理科教育によって学びに向かう力を育むことであり、例年通り 5 つの分科会でそれぞれ各地域から選ばれた 5 件の研究報告と質疑、文部科学省主任視学官の講演などがあった。主催者の報告によると、参加者数は近年にないほどの多数の 850 名であり、特に地元兵庫県からの参加が多かった。
ブース出展の概要：
本大会の出展数は理科教材企業、教科書会社、公益法人など 24 件。放射線教育に関わる出展は、当フォーラム、日本原子力産業協会及び㈱サンルックスの 3 件。
放射線 DVD 教材の出展結果：
当フォーラムの企画で制作され、全国の中学校に一斉配布された放射線 DVD 教材が教育現場でどのように役立っているのか知りたいと考えていたが、この大会での出展は全国のから参加した多くの理科教員と直に会って話ができる絶好のチャンスとなった。
DVD 教材を一瞬目に止めて関心を示した参加者に「放射線授業に困っていませんか？」な
どと声をかけると、多くの参加者、特に若い先生方が快く応じていただき、学習指導要領に対応して制作したこの DVD 教材が授業に活用できそうであることを理解していただくことができた。
短い出展時間ではあったが、これまでになく多くの先生との接触によって、理科授業への有用をご理解の上で、持参した教材一式 150 部を余すことなく手渡した。所属校に 1 部すでに配布されていることを知っている参加者が多かったが、手元にも置いて、授業準備に使いたいということで、DVD 教材を受け取る先生方も多数おられた。演示実験の授業時間さえ確保できない先生方が実験映像集に関心を示す傾向も見られた。
ペルチエ冷却式高性能霧箱の出展結果：
放射線授業などの教育現場で手軽に活用できて、か細い電子線飛跡の観察も可能なペルチエ
冷却式高性能霧箱の演示実験では、飛跡観察がコンパクトな仕組みで可能であることに惹き付けられた興味関心を、DVD 教材に振り向ける意図が成功したと考える。
出展参加者：
DVD 教材については、当フォーラムの田中隆一が担当。ペルチエ冷却式高性能霧箱実験については、大阪府立大学放射線研究センターの安藤太一さんに協力いただいた。
講演会及び分科会の概要：−9−文部科学省講演では、初等中等教育局主任視学官の清原洋一氏が、「これからの理科教育の展開」をテーマに、生産年齢人口の減少や AI の進展などがもたらす社会構造や雇用環境の急速変化に対応して、様々な情報を見極め、知識の概念理解からさらに情報を再構成する新たな価値に繋げることが求められており、そのために「社会に開かれた教育課程」を重視し、教科を超えて学校全体で議論することから始めることが強調された。当フォーラムが進めている授業
支援の狙いともつながると思う。
分科会では、「主体的・対話的で深い学び」や「科学的な資質や能力の育成」などに向けた５つの分科会において、様々な授業改善の試みが報告された。エネルギー、原子力、放射線など、個々の教科授業に主眼を置く報告はなかった。
今後に向けて：来年度の第 66 回大会は秋田市での開催が予定されている。この大会は中学校理科教員が一堂に会する最大の催しである。放射線教育フォーラムの存在を広く知っていただくとともに、関心をもつ理科教員、教科書会社や多くの教材関係者の方々と意見交換できる絶好のチャンスである。今後とも出展参加を継続していきたいと考える。
(放射線教育フォーラムニュースレターNO.72 に掲載)

− 10 −

放射線教育フォーラム2018 年度活動に関わる参考資料頁

1．中学校向け放射線教材ＤＶＤの制作（工藤博司）

1

放射線教育フォーラムニュースレターNo.71 から転載

2．クルックス管による中学教育プロジェクトの最近の状況（宮川俊晴）
放射線教育フォーラムニュースレターNo.73 から転載

2

3.

低エネルギーＸ線の評価と安全管理に関する問題点と現状（秋吉優史）

6

4.

中学校での放射線教育現状の報告（森山正樹）

7

5.

教育現場での実態測定結果報告（谷口和史）

8

6.

学習指導要領改訂による放射線教育の新展開（秋吉優史）

9

日本放射線安全管理学会第 17 回学術大会講演要旨集(クルックス管プロジェクトシリーズ発表1)
日本放射線安全管理学会第 17 回学術大会講演要旨集(クルックス管プロジェクトシリーズ発表2)
日本放射線安全管理学会第 17 回学術大会講演要旨集(クルックス管プロジェクトシリーズ発表3)
第 17 回放射線プロセスシンポジウム講演要旨・ポスター発表要旨集から転載

放射線教育フォーラムニュースレターNo.71 から転載

中学校向け放射線教材 DVD の制作
放射線教育フォーラム DVD 教材委員会委員長

工藤 博司

昨年 7 月、当フォーラムが株式会社放送映画製作所から標記 DVD の企画を依頼されたのを受けて理事長の諮問委員会として設置された当委員会は、アドバイザーとして DVD の制作に協力
してきました。本年 5 月に、「R の正体 ~放射線の性質と利用~」と題する DVD と映像説明資料(冊子) が完成し、文部科学省“選定”も得られ、国内の全中学校 (約 2 万校) に贈与される運びとなりました。
この教材は、本編、実験編、福島編ならびに映像説明冊子 (生徒用および教員用) で構成されており、本編 (19 分) には、「放射線の歴史と利用」、「放射線の性質と利用」、「放射線の人体への影響」が含まれています。実験編は実験映像集で「放電管を使って真空放電の実験」、「霧箱を使って放射線の秘跡を観察」および「身の周りの放射線を測定」の 3 巻に分かれています (計 10 分)。福島編 (8 分) は、「福島の現状を知る」と題する映像で、中川啓一氏が昨
年 12 月に飯館村を訪ねて被災地の近況を伝えています。
教師用手引の表紙 (下図) には“新学習指導要領対応”とあり、裏表紙には企画：NPO 法人
放射線教育フォーラム、制作：放送映画製作所、監修・指導：東京大学医学部附属病院放射線科 放射線治療部門長・中川恵一、
理科教育支援センター・小森栄治と記されています。
なお、DVD 教材委員会は委員長と黒杭清治、
酒井一夫、佐々木清、高畠勇二、畠山正恒、
宮川俊晴および渡部智博各委員の計 8 名で構成し、制作過程の節目ごとに意見交換を重ね、助言をしてきました。生徒にはやや難解な点もありますが、教員にとっては放射線の理解を深めるための絶好の資料なったと思います。
この教材は、当フォーラム会員にも 1 セ
ットずつ配布されますのでご活用下さい。
ご意見やお気付きの点はＤＶＤ教材委員会
委員長宛<kudo.hrs@nifty.com> に E メール
でお寄せください。

−1−

放射線教育フォーラムニュースレターNo.71から転載

クルックス管による中学教育プロジェクトの最近の状況、

放射線教育フォーラム

宮川

俊晴

はじめに
現在中学校理科では 3 年生の科学技術と人間のエネルギーに関連して放射線授業が実施されているが、更に 2021 年度より 2 年生の電流でクルックス管に関連して放射線の授業が追加される予定となっている。クルックス管は元々真空放電から電子の特性を観察実験する教材として 2年生で利用されている。しかし、一般的なタイプのクルックス菅や電源装置では、放射線が検知される状況が報告され（1、2）、教員の間に不安の声がある。このため、2017 年度より「教育現場などにおける低エネルギー X 線を対象とした放射線安全管理体制の確立」のプロジェクトが秋
吉優史氏（大阪府大）の呼びかけの元、開始された。
去る 2018 年 12 月 5 日、名古屋大学で開催された日本放射線安全管理学会第 17 回学術大会のクルックス管のセッションでプロジェクトの最近の活動成果がシリーズ発表されたので、その概要を報告する。（3）シリーズ発表は、以下の 5 名により実施された。
１）秋吉優史氏（大阪府大）「低エネルギーX 線の評価と安全管理に関する問題点と現状」
２）森山正樹氏（札幌市立白石中学校）「中学校での放射線教育の現状」
３）谷口和史氏（千代田テクノル）「教育現場での実態測定結果報告」
４）藤淵俊王氏（九州大）「低エネルギーX 線の放射線安全管理」
５）山本堅士氏（大阪府大修士 2 年）「低エネルギーX 線評価に関する応用事例」
また、ポスターセッションに、緒方良至氏他（名古屋大）「箔検電器によるクルック管からの X
線の測定」が発表された。
以下に５氏の発表内容を記す。

１． 秋吉優史氏の発表
シリーズ発表の全体像を解説した。クルックス管は一部に強い X 線が検出されるが、高額な実験機材であり、学校で新品への買い替えが容易ではない。このため、放射線安全管理の視点から条件を設定して、安全を確保し安心して実験が出来るガイドラインを策定する必要性とその活動計画が報告された。クルックス管からの X 線は 20keV 程度とエネルギーが低いことから一般的に普及している放射線測定器ではエネルギー特性が適合せず正確な測定が出来ない。また電源装置の電圧がパルス状に発生する影響を受け、測定器の電子回路でパイルアップし、測定値が小さく評価されるケースもある。更に、電源装置の誘導コイルが機械的な動作をしており、その日の条件で発生電圧が変動することなどが明らかになっている。その上、装置は、昭和の時代のもの−2−

から最近のものまで、その種類は千差万別であり、統一的な管理が困難である。一方で誘導コイ
ルの放電板の距離を短くし発生電圧を低くすることで、X 線発生ので抑制、生徒や教師からクルックス管の距離を離すこと、ガラス板などの遮へい設置などにより被ばく量を低減可能であり、安全確保策が期待できる。これらを具体化するために、プロジェクトは 4 つのタスクチーム（Ⅰ
線量評価。Ⅱ運用方法の検討。Ⅲ線量評価とガイドライン。Ⅳ放射線教育プログラム普及）を構成し様々な方との議論を練り上げて進めることとしている。

２．森山正樹氏の発表
中学校の授業現場での放射線の授業について演者の実践事例を引用しながら現状を紹介し、今後のクルックス管実験への放射線防護の専門家からのリスク評価と実験のガイドライン策定への貢献が要請された。
放射線授業は第三学年の科学技術と人間の単元で原子力発電の短所として扱われている現状に対して、第二学年のクルックス管に関連して今後実施されることが、より科学的な授業として扱える効果が大きく、更にクルックス管の実験はより深く放射線を理解する有用な授業法である
ことが発表された。また札幌市近郊の教員へのアンケート結果からクルックス管から出る X 線の認識があまり高くない教師が半数いるなど、X 線の実態を教師がよく理解することと教師が自信を持って授業をするために、時間、距離、電圧等の実験の設定条件を示すガイドラインの策定のため、専門家が参画することへの期待が述べられた。詳細は本ニューズレターの森山正樹氏の別稿を参照頂きたい。

３．谷口和史氏の発表
札幌市から長崎市までの全国の中学校 19 校の協力を得て、クルックス管の放電実験時に出る
X 線の線量を測定した結果が発表された。対象としたクルックス管は学校で利用されている十字
板入りのものと、電磁界によるビーム偏向を観察するスリット入りのものの 2 種類とした。
20keV 程度の低エネルギーX 線の測定であるため、中学校での測定前に秋吉氏（大阪府立大学）
は、電離箱、蛍光ガラス線量計、ＧＭ管、NaI シンチレーター、プラスチックシンチレーター、
ＣｓＩシンチレーター、半導体検出器などで事前に比較測定を行い、結果として 10～80kv の低エネルギーX 線測定用で取扱いが容易な蛍光ガラス線量計（ガラスバッジ）を用いることとし、各学校にて測定が行われた。クルックス管の外表面から 15,30,50cm と距離を変えて空間線量を測定し、遠ざかることの線量低減効果を検証した。照射時間は中学の先生が 1 年間のクルックス管実験で実施している放電時間を考慮し、10 分間とした。
その結果、15cm の距離で、約半数は ND（0.1mSv 未満）であり、最大 32.6mSv とバラつきが見られた。測定値は、1/距離の二乗則にほぼ乗っており、生徒が接近する
1m の地点で評価すると最大のものでも 0.9mSv であった。

−3−

また、教師の腹部または胸部に装着したガラスバッチの測定値は、ND から 0.5mSv であり、1mの地点での評価値の 1/2～1/10 と小さな値であった。これは教師が放電中は 1m 以上の距離を取るなどの被ばく低減を図ったものと思われる。なお、クルックス管から放出される
X 線のエネルギーは、16～25keV の範囲であった。
今回の測定では、装置の違いで線量は大きくバラつくことが明らかになったが、距離の減衰効果が大きいことが確認された。このことから全身被ばくからの防護の必要性は少ないが、皮膚や水晶体の被ばくへの配慮が必要と思われるものがあり、放射線防護の専門家の貢献を期待したいと述べられた。注）ここに表記の数値は 70μm 線量当量である。
４．藤淵俊王氏の発表
クルックス管から発生する X 線による空間線量などを、モンテカルロコード PHITSv3.05 により解析した結果が報告された。解析条件は、十字板入りクルックス管を半径 5cm、長さ 20cm、厚さ1.5mm の円筒型ガラス管でモデル化し、20、30kV の 2 種類の印加電圧の条件で、夫々のエネルギ
ースペクトルと空間線量分布(1cm､ 70μm 線量当量、実効線量、空気カーマ)を解析した。また、クルックス管内部の十字板を厚さ 2mm のアルミニウム円板でモデル化し、十字板が立っている場
合と倒れている場合の違いも解析された。その結果、印加電圧 20kV の場合の線量は 30kV の場合の１/10 未満と小さくなり、印加電圧を低減する効果が示された。更に、低エネルギーX 線では、
70μm 線量当量＞1cm 線量当量＞実効線量の順で 70μm 線量当量と実効線量当量との間で 10 倍以上の差があり。線量指標の選定、および クルックス管の形状では方向依存性が大きいことから不均等被ばくに関する配慮とそれらへの理解を促す必要性が述べられた。
５．山本堅士氏の発表
クルックス管を利用した放射線教育の教材開発の状況が発表された。教材として検討されたものは、①X 線をチェキフィルムで感光して,X 線の存在を確認するもの、②ペルチェ高性能霧箱で、飛跡の長さとエネルギーの関係を求めるもの、③箔検電器の箔の閉じ方の速さから線量率を評価するものが示された。
① チェキフィルムは 1894 年にレントゲン博士が X 線を発見した歴史的な方法であり、授業の中で科学史とともに扱える特徴がある。
（既に長崎市や大阪で実践され、当フォーラムの公開パネル討論でも紹介された事例である。）② ペルチェ式高性能霧箱は、霧箱の中で X 線がエタノール分子を電離した際に出来る飛跡の長さが X 線のエネルギーと対応していることを利用した。エネルギーの判明している特性 X 線（Cu：8.0keV。 Nb の 16.5keV）の飛跡を動画に撮り、その長さのヒストグラムを作成し、エネルギースペクトルとした。同時に CZT 検出器でもエネルギースペクトル測定（15keV ピーク値）を実施した。エタノール蒸気で満たされた霧箱の中では、光電子は折曲がって飛ぶこと
から、観察されたピーク飛程距離は Cu では 1～2cm、Nb では 2～3cm となり、気温摂氏 0 度の空気条件での理論値より短く観測されたが、飛跡の長さとエネルギーとの対応が確認でき
たとした。

−4−

③ 箔検電器は、静電気で荷電して開いた箔にクルックス管からの X 線を当てると、逆極性のイオンを捕集し、徐々に電荷が失われて、開いた箔の角度が小さくなる現象を利用して、イオン電流を評価できるとした。
まとめとして、霧箱中の光電子の飛跡長さとエネルギーとの関係があることが示され、放射線と物質の相互作用とエネルギーを直感的に学習できるようになった。箔検電器を用いて、箔の閉じる速度からクルックス管の線量率について学習できると述べた。
会場からは、教師がクルックス管から離れて実験をする工夫と、線量影響について、全身被ばくのリスクは小さいと思われるが、水晶体の線量評価に配慮が必要とのコメントが出された。
以上
参考資料
1． クルックス管から漏洩する X 線の実態とその対策、大森儀郎、神奈川県立教育センター研究
集録､13（1994）21-24.
2.

教育現場における冷陰極管の漏洩 X 線について、宇藤茂憲、福岡教育大学紀要、66（2017）
第 3 分冊､1-11.

3． 講演予稿集：日本放射線安全管理学会第 17 回学術大会（平成 30 年 12 月 5 日～7 日、名古屋
大学、野依記念学術交流館）−5−

日本放射線安全管理学会第１７回学術大会講演予稿集から転載

クルックス管プロジェクトシリーズ発表(1) 低エネルギーX 線の評価と安全管理に関する問題点と現状(1) The problem and the present status about evaluation and a safety control of low energy X-rays○秋吉

優史 1)、宇藤 茂憲 2)、掛布 智久 3)、神野 郁夫 4)、小林 育夫 5)、谷口 和史 6)、野村 貴美 7)、
藤淵 俊王 8)、宮川 俊晴 9)、山口 一郎 10)、横山 須美 11)○Masafumi Akiyiohsi, Shigenori Utoh, Tomohisa Kakefu, Ikuo Kanno, Ikuo Kobayashi, Kazufumi Taniguchi,
Kiyoshi Nomura, Toshioh Fujibuchi, Toshiharu Miyakawa, Ichiro Yamaguchi, Sumi Yokoyama
1)

大阪府大放センター、2)福岡教育大、3)日本科学技術振興財団、4)京大原子核、5)長瀬ランダウア、6)千代田テクノル、7)首都大東京、8)九大医、9)放射線教育 F、10)国立保健医療科学院、11)藤田保健衛生大1)Osaka Pref. Univ., 2) Univ. Teach. Edu. Fukuoka, 3) JSF, 4) Kyoto Univ., 5) Nagase Landauer, 6) C-technol, 7)Tokyo Metro. Univ., 8) Kyushu Univ., 9) Rad. Edu. Forum, 10) National Inst. Public Health, 11) Fujita Health Univ.
中学校、高校の学習現場に於いて電子･電流に関する教育、また放射線教育の目的で従来からクルックス管が使われてきているが、古い製品の一部にはエネルギーは低いが近傍での Hp(0.07)が 100mSv/h を超える非常に高い強度の X 線を放出する製品が存在することがこれまでに報告されている[1-3]。20keV 程度の低エネルギ
ーの X 線は、一般的なサーベイメーターではエネルギーが低すぎて線量測定が不可能である一方で、人体中1cm で半分程度にしか減衰せず、α線、β線の外部被ばくと異なり全身への被ばくによる実効線量は無視する事が出来ない量となる。実効線量の算出にはエネルギースペクトルと空間的な線量分布の評価が必要であるが、非定常的なパルス場であるため CZT 検出器などを用いてもパイルアップのためにスペクトル測定が困難である。
加えて、誘導コイルの状態などによって X 線量が測定の度に数十%以上変動するため空間分布の評価も困難である。さらに経年変化により管内に封入したガス圧が減少すると放電に必要な印加電圧が上昇すると考えられる
ため、購入時期によっても大きく挙動が異なる。このため、実験室での詳細な測定に加えて実際の教育現場で用いられる製品を広く調査した上で (i)印加電圧のコントロール、(ii)距離と時間の制約、(iii)適切な遮蔽体の使用などによってクルックス管による実験を安全に実施可能なガイドラインを策定する必要がある。
クルックス管だけでなく、医療現場や廃炉作業現場での散乱線などにおいて、低エネルギー光子の正確な測定、評価手法が要求されている。特に、近年目の水晶体に対する被曝線量が問題となってきているが、低エネ
ルギーX 線は人体表面近傍での吸収が大きいため、検討を要する。また、生徒や教員は放射線作業従事者ではなく、放射線安全管理上これまであまり考慮の対象となっておらず慎重な検討が必要である。
このため、全国の放射線計測の専門家、線量評価の専門家、放射線教育関係者と実際の教育現場の先生方の協力を得て、「クルックス管プロジェクト」[4] を立ち上げ、遂行している。本セッションでは 1) 低エネルギー
X 線測定の技術上の問題から本プロジェクトの意義を説明し、2) 実際の教育現場の現状、3) 全国の教育現場での横断的線量測定結果、4) 計測器による測定結果からの実効線量評価上の問題点、 5) 低エネルギーX
線評価に関する応用事例、の 5 件について発表を行う。
[1] クルックス管から漏洩する X 線の実態とその対策, 大森儀郎, 神奈川児立教育センター研究集録, 13(1994)21-24.
[2] イメージングプレートを用いたクルックス管からの漏洩線量分布測定, 藤淵 俊王ら, 放射線安全管理学会誌, 10(2011) 40-45.
[3] 教育現場における冷陰極管の漏洩Ｘ線について, 宇藤茂憲, 福岡教育大学紀要, 66 (2017) 第 3 分冊, 1-11.
[4] http://bigbird.riast.osakafu-u.ac.jp/~akiyoshi/Works/index.htm−6−日本放射線安全管理学会第１７回学術大会講演予稿集から転載

クルックス管プロジェクトシリーズ発表(2) 中学校での放射線教育現状の報告(2) The present situation of radiological education at Junior High School in Japan
森山 正樹 1)，秋吉 優史 2)，掛布 智久 3)，川島 紀子 4)，佐藤 深 5)，宮川 俊晴 6)
Masaki MORIYAMA1)，Masafumi AKIYOSHI2)，Tomohisa KAKEFU 3)，Noriko KAWASHIMA4)，
Shin SATO5)，Toshiharu MIYAKAWA6)札幌市立白石中学校 1)，大阪府大 2)，日本科学技術振興財団 3)，文京区立文林中学校 4)，
札幌市立北栄中学校 5)，放射線教育 F6)
Shiroishi J. High School1)，Osaka Pref. Univ. 2)， JSF3)， Bunrin J. High School4)，Hokuei J. High School5)，
Radiation Edu. Forum6)
１．中学校学習指導要領解説理科編の文言と現行の教科書におけるクルックス管を用いた実験の扱い
中学校理科第２学年では電流の正体が電子であることを理解するために、静電気の実験ならびにクルックス管による電子線(陰極線)の実験を扱っている。現行(平成 20 年告示)の中学校学習指導要領解説
理科編[1]には、「高電圧発生装置(誘導コイルなど)の放電やクルックス管などの真空放電の観察から電子の存在を理解させる」とあり、現在用いている教科書では十字板や蛍光板入りのクルックス管による電子線を写真や図で説明している。平成 29 年告示の中学校学習指導要領解説理科編[2]では、第３学年で学習する放射線に関する内容の一部(

は著者が記載)が第２学年に移行し、「電流が電子の流れに関係していることを扱うこと。また、真空放電と関連付けながら放射線の性質と利用にも触れること」と示している。そして、「その際、真空放電と関連させてＸ線にも触れるとともに、Ｘ線と同じように透過性などの性質をもつ放射線が存在し、医療や製造業などで利用されていることにも触れる」と記している。ある教科書会社では現行の内容でもレントゲンによるＸ線発見の歴史について発展的な読み物として扱っており、改訂中の教科書(平成 33 年度用)にはこのような内容が新しく入ってくると予想される。
２．中学校の教育現場での実態と教師用指導書の記載内容の変化
中学校の教育現場では、クルックス管による漏洩Ｘ線の存在を知らなかったり、知っていても不安を感じながら演示実験をしたりしている理科教師が多い。また、歯科用のデンタルフィルムを用いてクルックス管から出る漏洩Ｘ線を用いた実験をしている教師もいる。ある教科書会社の 2012 年度版第２学年の教師用指導書では「放電管から１ｍも離れれば漏洩Ｘ線の影響はほとんどない」と記載していたが、2016 年度版においては「Ｘ線の影響に配慮し、演示は行わず、教科書の写真や図のみでの説明にとどめる」という表記に変わっていた。その背景として漏洩Ｘ線の話題が独り歩きし、十分な検証がされない
まま安全側に配慮しての表記になったと考えられる。しかし、自然科学の教育において観察・実験を実際に行う教育的効果は非常に大きく、クルックス管による演示実験が望ましいと考える現場の教師が相当数に上る。装置は高額かつ学校が統廃合しても引き継がれることもあり、昭和の時代に購入した誘導コイルや数種類のクルックス
管を備品として理科室に保有している学校もあり、装置は多様である。授業では高電圧に対する安全性と生徒が目の前で観察する効果を鑑み、近い所にいる
生徒と装置の距離を１ｍ前後に保って数分間の演示実験を行う場合が多い(図１)。

図１ 演示実験の様子[1]文部科学省：中学校学習指導要領解説 理科編，pp.33-36，大日本図書株式会社（東京）2008.
[2]文部科学省：中学校学習指導要領(平成 29 年告示)解説 理科編，pp.40-43，学校図書株式会社（東京）2018.
−7−日本放射線安全管理学会第１７回学術大会講演予稿集から転載䜽䝹䝑䜽䝇⟶䝥䝻䝆䜵䜽䝖䝅䝸䞊䝈Ⓨ⾲㻌㻔㻟㻕㻌 ᩍ⫱⌧ሙ䛷䛾ᐇែ ᐃ⤖ᯝሗ࿌㻌(3) Result of measurements in 16 junior high schools in Japan㇂ཱྀ㻌 ࿴ྐ 㻝㻕䚸㟷ᮌ㻌 ஂ⨾Ꮚ 㻞㻕䚸⛅ྜྷ㻌 ඃྐ 㻟㻕䚸ᕝᓥ㻌 ⣖Ꮚ 㻠㻕䚸ᑠ㘫἞㻌 ඃ 㻡㻕䚸㻌᳃ᒣ㻌 ṇᶞ 㻢㻕䚸ᐑᕝ㻌 ಇᬕ 㻣㻕䚸ᒣཱྀ㻌 ୍㑻 㻤㻕㻌
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100

第１７回放射線プロセスシンポジウム講演要旨・ポスター発表要旨集より転載

学習指導要領改訂による放射線教育の新展開
大阪府立大学研究推進機構放射線研究センター

秋吉優史

１． はじめに2008 年 3 月に行われた前回の中学校学習指導要領改訂で、3 年生のエネルギーと物質の単元で放射線について触れているが、一般的に 3 年生の 3 学期に取り扱う内容となっているため入試などにも余り出題されず、取り扱

わない学校も多い。ところが、平成 29 年 3 月に公布された中学校の新学習指導要領では、2 年生で学習する「(3)電流とその利用」の単元に於いて「真空放電と関連付けながら放射線の性質と利用にも触れること」と言う内容が新しく追加されており、全ての学校が取り扱う 2 年生で学習する意義は極めて大きい。また、学習指導要領の解説に於いては、「クルックス管などの真空放電の観察から電子の存在を理解させ」と書かれており、クルックス管を用いた実験が求められている。

クルックス管は学習指導要領に記載された今回の改訂前から、中学校の学校教育現場で電流と電子の流れの教材として広く用いられており、現行の理科教科書 5 社全てでクルックス管について触れている。しかしながら古くはレントゲンが X 線を発見するきっかけとなったように、クルックス管からの放射線の漏洩が報告されており、製品によっては、また使用条件によっては、ガラス管表面から 5cm 位置で 1cm 線量当量が 100mSv/h を大きく超える、非常に高い強度の X 線が放出されている。

ところが、クルックス管から放出される X 線はエネルギーが低いため、ほとんどのサーベイメーターで正常に線量評価を行うことが出来ない。このため、実際の生徒への被ばく線量が評価されておらず、放射線安全管理上の問題が懸念される。特に近年眼の水晶体に対する被ばくが問題になっているが、エネルギーが低いため表面近傍での吸収が大きく、線源を見つめる必要があるクルックス管の特性上、詳細な検討が必要である。
とは言え実際の学校教育現場の教員は極めて多忙であり、また教員自身は放射線教育をほとんど受けていないた

め、教員自身が測定などを行って安全管理を行う事は極めて困難である。。このため、現在日本全国の放射線計測、線量評価、放射線安全管理、放射線教育の専門家と、現場の学校の先生方有志による、「教育現場などにおける低エネルギーX 線を対象とした放射線安全管理体制の確立」プロジェクト、通称クルックス管プロジェクトを立ち上げ、教育現場におけるクルックス管運用上の放射線安全管理ガイドラインの作成と標準化を目指している。

２．クルックス管からの X 線の線量評価
誘導コイルからの出力電圧を制御するために、放電極間の距離を変えて、ギリギリ大気放電する放電出力としてガラスバッジにより線量の測定を行った結果を Fig. 1 に示す。十字入りクルックス管の陽極側の正面ガラス端面から距離を変えてそれぞれ 10 分間測定を行った。クルックス管は点線源ではないが、点線源同様に概ね距離の逆二乗で線量が下がっていくことが分かる。また放電出力を上げると、大幅に線量率が増加することが分かる。

次に、放電出力を変化させ、平均電流と距離 30cm での 70ñm 線量当量率（日立 ICS‐1323 電離箱のフタ無しでの測定値を）を測定した（ Fig. 2 ）。なお、放電極距離 20mm では放電出力 4 で大気放電が激しくなったためそれ以上上げていない。大気放電が起こらなければ放電極距離は電流や線量率に影響せず、放電出力と共に電流、線量率は上昇した。（放電極は電圧上昇のリミッターの役割を果たす）−9−

３．クルックス管からの X 線のエネルギー評価
低エネルギーX 線による全身へ実効線量を評価するためには、空間のある一点での線量だけでなく、エネルギー

スペクトルの情報が不可欠である。本研究では CZT 検出器を用いてスペクトル計測を行った。測定を行う上で、数十 cps 程度の低い計数率に於いてもパイルアップが起こってしまい、高エネルギー側に長く尾を引くスペクトルとなった。

これは、クルックス管からの X 線が間欠的にバースト状に放出されるパルス場であることに起因する。分圧器とオシロスコープを用いた印加電圧測定では、50ñs 程度の幅のパルスが 1ms 程度の間隔で間欠的に印加され、平均では 10ms に 5 パルス程度であった（Fig. 3）。電圧が小さいうちはガラス管の外に X 線が放出されないことを考えると、概ね半値幅程度の 20ñs が実際の X 線の放出時間となるため、計数率を 100 倍程度多く考えて測定を行う必要がある。û0.5mm の穴開けをした 1mm 厚の鉛薄板を用いたコリメーターを用いて入射 X 線量を極端に減らし、10cps 以下での測定を行うことで、パイルアップの少ないスペクトルを CZT 検出器により取得した（Fig.

4）。ピーク位置は 14～18keV 程度の範囲で、印加電圧の上昇と共に僅かに高エネルギー側にシフトしていることが確認された。

４．今後の展開
クルックス管から漏洩する X 線は、ただ厄介なだけではなく、様々な放射線教育に活用可能である。霧箱を用いることで X 線により叩き出された光電子による数 mm 程度の飛跡を観察可能である。放射線の本質は電子を弾き飛ばす電離作用であることを理解できるほか、距離や遮蔽によって飛跡の数が変化することを目で見て直感的に理解することが出来る。また、飛程を画像解析することでエネルギースペクトルを求めることが出来る可能性もある。
特に、ペルチェ冷却式霧箱は過飽和層が薄く平面的に飛んだ飛跡のみを観察でき、熱電変換素子としてエネルギー
教育にも役立てることが可能である。
また、電気と電流の単元で静電気の可視化によく使われる箔検電器は、一旦電荷をチャージした後に、周辺の空気中で放射線により生成した逆の電荷を吸い寄せて次第に箔が閉じていく。この閉じる 度は線量率に依存しており、一種の開放型の電離箱として機能することが明らかになってきている。
このように他の単元の内容とリンクすることで実験を一度に行い、授業時間を節約できることが可能である。今後様々な関係者により効果的な放射線教育コンテンツの発展に期待する。

Fig.1 表面からの距離の逆二乗で線量率は低下し、放電極距離の増加で大幅に線量率が上昇した。

Fig.2 平均電流の増加と共に指数関数的に線量率が上昇する。

− 10 −

20

40
Time / ms

60

-10

0
10

Fig.3 パルス状に印加される高電圧を分圧器とオシロスコープで測定した結果。放電極距離 25mm、放電出力 4 で平均電流は 80ñA であった。

20
30
40
X-ray Energy / keV

50

Fig.4 CZT 検出器で測定したクルックス管からのエネルギースペクトル− 11 −

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U R L: http://www.c-technol.co.jp
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