2016/04/16（土）2016/04/16（土） 未来の博士育成ラボ
未来の博士育成ラボ
於
於 大阪府立大学
大阪府立大学 A12棟
A12棟 サイエンスホール
サイエンスホール

高性能ペルチェ冷却霧箱を使って放射線の世界をのぞいてみよう!
大阪府立大学 放射線研究センター
准教授 秋吉 優史

「霧箱」を使って放射線を見てみよう!
放射線は普通目に見えませんし、音も聞こえず人間には感じ取ることが出来ないため、どんなものだか良く分かりませんよね。
そこで、100年ほど前に発明された「霧箱」と言う装置を使って放射線が通った後を目で見てみましょう!
普段、何もないと思っていた空気の中にも、放射線はたくさん飛び交っているんですよ。

α線
β線（うっすらとしか見えません）

放射線にも色々種類があって、その種類によって飛び方が違うんですよ。

講義内容
・放射線とは何か・霧箱で放射線の性質を知ろう
・天然の放射性物質と半減期
・放射線と放射能の違い・身の回りの放射線
・放射線の人体への影響
・放射線の利用・放射線とは何か・霧箱で放射線の性質を知ろう
・天然の放射性物質と半減期
・放射線と放射能の違い・身の回りの放射線
・放射線の人体への影響
・放射線の利用放射線の種類
アルファ線（ 42 He原子核）（例）

アルファ（α）壊変（崩壊）

Ra

α222

Na

β 24

226
8886

Rn

ベータ線（電子）eベータ（β）壊変（崩壊）

（例）

24
11Mg

12

アルファ線

ガンマ（γ）線の放出

ガンマ線
（電磁波）

陽子
電磁波

中性子

エックス（X）線…原子核の外で発生する
ガンマ（γ）線…原子核から出る
ベータ（β）線…原子核から飛び出る電子

放射線

電荷をもった粒子

アルファ（α）線…原子核から飛び出るヘリウム 42 Heの原子核
その他

電荷をもたない粒子

6 -1- 5

中性子…原子炉、加速器、ラジオアイソトープ（放射性核種）などの利用で発生する

電磁波の仲間
光子のエネルギー E≒1240/λ[eV], λ:波長[nm]波長10-15m

10-14m

1.24MeV12.4keV10-12m

10-10m（1Å）

10-13m10-11m

10-9m

10-8m

10-7m

10-6m
（1μm）

10-5m

10m

102m

103m
（1km）

短波
︵HF︶

中波
︵MF︶

短波放送

AMラジオ

超短波
︵VHF︶

極超短波
︵UHF︶

センチ波

ミリ波

1012Hz 1011Hz（1THz）

1010Hz

FMラジオ︑無線

1013Hzテレビ︵VHF︶

1014Hz

テレビ︵UHF︶

1015Hz

携帯電話︑電子レンジ

1016Hz

電波レーダー

1017Hzサウナ

1018Hz

テレビのリモコン︑赤外線カメラ︑こたつ
非接触温度計1019Hz

果物の酸度・糖度測定機

1020Hz

蛍光灯︑白熱灯︑可視レーザー光

周波数1021Hz

日焼け︑殺菌灯

X線撮影︵レントゲン︶
コンピュータ断層撮影︵CT︶放射光

医療用器具の照射滅菌
ジャガイモの発芽抑制

具体的な例

6 -1- 31022Hz1m

マイクロ波

X線のなかには、ガンマ線より波長の短いものもあります

1023Hz

10-3m
10-2m
10-1m
（1mm） （1cm） （10cm）
サブミリ波

0.4μm 0.8μm
紫外線 可視光線

X線（原子核の外で発生）

10-4m
遠赤外線

赤外線

ガンマ線
（原子核から出る）

1.24eV

109Hz
108Hz（1GHz）

107Hz

106Hz
（1MHz）

出典：（独）日本原子力研究開発機構「放射線ってなんだろう？」

放射線の性質

電離作用

蛍光作用

透過作用

蛍光物質（ガラスの内側）
気体の原子（水銀）

原子核

放 射 線

電子電子
極

極
紫外線

蛍光灯の仕組み
管 の 両 端に電 圧が加わると、極から極に電 子 が 流 れます 。電 子が管に封入された水銀に衝突すると、紫外線が発生します。紫外線は蛍光物質を光らせます。

6 -1- 4

エックス線
発生装置

放射線の種類と透過力

α線を止める

β線を止めるγ線、Ｘ線を止める

中 性 子 線を止める

ア ル フ ァ（α）線

ベ ー タ（β）線
ガ ン マ（γ）線
エ ッ ク ス（Ｘ）線

中性子線

紙

6 -1- 6ア ルミニウム等の薄い金属板

鉛や 厚い 鉄 の 板

水やコンクリートα線

水中での最大飛程: 50μm程
狭い範囲に一気にエネルギーを放出する
止まる直前は特に沢山エネルギーを落とす

β線

水中での最大飛程: 1cm 程度

所々にぽつぽつとエネルギーを落とす
実際にはまっすぐ進まず跳ね返されながらジグザグに進む

γ線

途中ほとんど素通り

所々で電子を弾き出す

・放射線とは何か・霧箱で放射線の性質を知ろう
・天然の放射性物質と半減期
・放射線と放射能の違い・身の回りの放射線
・放射線の人体への影響
・放射線の利用

霧箱のしくみ液体のアルコール

温度が高いとたくさん蒸発します

アルコールの蒸気

液体のアルコールの小さな粒
温度が低いと蒸気では居られません
ドライアイスやペルチェ素子でとても冷たく冷やされています

過飽和の蒸気温度が低くなると、蒸発した気体のアルコールは液体に戻ろうとします。
霧のように見える白い点々は液体のアルコールの小さな粒です。
でも、温度が下がったのに液体の粒を作らずにためらっている蒸気も漂っています（過飽和状態と言います）。そこにちょっとした刺激を加えてやると、過飽和の蒸気は次々に液体の粒に変化していきます。

どうして白い筋の様に見えるの?
放射線が空気中を走ると、たくさんの電子を弾き飛ばしてプラスとマイナスのイオンのペアを作ります。
このイオンが過飽和の蒸気の中に出来ると、そこを中心核にして小さな液体の粒になります。
この液体の粒が放射線が通った後にたくさん出来るので、白い筋の様に見えるのです。（放射線の飛跡と言います）
e-+e-e-++e-+e-+

放射線+e-

過飽和の蒸気は冷やされている容器の底に薄く広がっているだけなので、底に平行に走った放射線しか見ることができません。
また液体の粒はすぐ蒸発してしまって、数秒で見えなくなってしまいます。

電離によるイオン対の生成放射線として飛んで行っている原子核や電子は小さすぎてとても目では見られませんし、とても素早いので超スピードのカメラでも追いつきません。
でも、飛んでいった跡が残って、目で見えるのです。
これは、空の上の飛行機雲と同じです。飛行機が飛んでいった後にもしばらく飛行機雲が残っているのを見ることができます。飛行機雲は、空の上の寒いところで過飽和になった水蒸気が、飛行機のエンジンから出てきた排気ガスなどが刺激になって小さな液体の水の粒、つまり雲になった物です。

電子線（β線）とα線の比較

霧箱での飛跡の観察

α線の飛跡

直線的ではっきりとした飛跡を示す。
気流の関係で生成した霧がたなびく事で曲がって見えることがあるが、散乱や磁石による偏向ではない。

β線の飛跡

霧の液滴の密度が低く、うっすらとした飛跡しか示さない。電子線の入射方向と関係なく様々な方向に飛び、空気中でも散乱されている様子を確認できる。

高性能ペルチェ霧箱の製作 (1)ペルチェ素子は一般的に販売されている 30mm角の製品（TEC1-12709 など）を使用する。

PC用の高性能のCPUクーラーを除熱に使用。ヒートパイプを用いた製品でないとオーバーヒートする。

チャンバーとしてダイソーのコレクションケースが非常に優れている。ドライアイスで冷やせばほぼそのまま霧箱になる。

コレクションケース台座へのペルチェ素子のマウントは、UVレジンを使用する。

ペルチェ素子の間とCPUヘッドに熱伝導グリスを塗り、熱的なコンタクトを取る。
マウントした素子とCPUヘッドの間にもう一枚ペルチェ素子を挟み込み、二段重ねにする。
リテンションパーツはCPUクーラーによって異なるため、注意する。

高性能ペルチェ霧箱の製作 (2)素子の表面を黒く塗装する。通常のラッカースプレーでアルコールに侵されるため、ウレタン塗料を使用する。

LED照明をチャンバーに取り付ける。
簡易的にはダイソーの 4LED タッチライトブロックを使用すると良い。
高性能な物を作成する場合は12Vタイプの SMD 5730 3-LEDモジュールなどを使用する。

上段の素子に+5V、下段の素子に+12Vを給電するために、PC用ATX電源を使用する。古いPCから取りだした物で十分。

ケースの上部にスポンジテープを貼付ける。
なお、アクリルは徐々にエタノールに侵されひび割れてしまうが、このコレクションケースはポリスチレン製のため、全く問題無い。

マザーボード無しで ATX電源を使用するために PS_ONピンをGNDに落とす必要がある。

完成したユニットのイメージ。
なお、試験販売予定の製品版は、ずっとコンパクトにまとめられている。

高性能ペルチェ霧箱の製作 (3)悪天候時など雑イオンのためにα線の飛跡すらも観察しにくいことがある。
→ この状態では、β線はほとんど観察することが出来ない。
この雑イオンの除去のために、高電圧を印加する。
簡単には、摩擦により静電気を生成しても良いが、悪天候時にはその静電気も発生しにくい。
○バンデグラフ起電機とライデン瓶の組み合わせ◎冷陰極管（CCFL）用インバータ回路とコッククロフト回路を組み合わせた高電圧発生回路
で、雑イオンを除去すると良い。
これらの高電圧発生器で加速器の原理も学習できる。
電極は、アルミテープなどを使用すると便利である。

・放射線とは何か・霧箱で放射線の性質を知ろう
・天然の放射性物質と半減期
・放射線と放射能の違い・身の回りの放射線
・放射線の人体への影響
・放射線の利用空気中のラドンの娘核種の捕集と崩壊曲線
10000

市販の掃除機吸入口先端にガーゼ（ベンコット）をかぶせて5分ほど吸引し、広窓型
GMサーベイメータ TGS-136のスケーラーモードで1分間計数した

計数率 / cpm

T1/2 = 44.7min
1000

y = 1789.5e -0.0155x

10001020304050

経過時間 / min

60708090

放射壊変系列 1: ウラン系列 (4n+2)

親核種: U-238放射能の減衰挙動について
・放射性核種は、放射線を放出すると別の原子核に変わってしまい、どんどん数が減っていきます。

スタート時
白: 100個 黒: 0個

一回目
白: 50個 黒: 50個→ 黒に変わった数: 50個

二回目
白: 25個 黒: 75個→ 黒に変わった数: 25個

三回目
白: 13個 黒: 87個→ 黒に変わった数: 12個

四回目
白: 6個 黒: 94個→ 黒に変わった数: 7個

五回目
白: 3個 黒: 97個→ 黒に変わった数: 3個

Cs-137 と Cs-134 から放出される放射線の実効線量率の経過年数に伴う減少

線量率 / μSv/h

1
Cs-137
Cs-137 + Cs-134

0.8

放出量
Cs-134 15 PBq
Cs-137 18 PBq
半減期
Cs-134 2 y
Cs-137 30 y
実効線量率係数 Γ0.60.4（μSv・m2・MBq-1・h-1）

0.2
0

Cs-137: 0.078
Cs-134: 0.2101020
経過年数

3040

当初はCs-134の寄与が大きい

事故当初の合計の線量率を1μSv/hとして規格化。
実際には、2011年6 月の福島市街地で0.4μSv/h程度。

天然の放射性核種
地球が誕生して約50億年、未だに天然の放射性核種が残る。
放射性核種の半減期則より10半減期の後では元の1024分の1、40半減期では1兆分の1 となるため、半減期の短い核種は既に消滅している。

壊変系列をつくる放射性核種
親となる核種の寿命が長く(U-238 45億年, Th-232 140億年)、α崩壊に伴って質量数が親核種から4ずつ小さくなる。

系列を作らない核種
大気上層で宇宙線により 3H (1018Bq/y)、14C(1.3x1015Bq/y)が生成される。
3H は半減期12.3年、14Cは5730年と短い。
一方、地球誕生時から存在したものとして以下の核種などが知られている。
40K（半減期12.8億年，天然のK中の存在比 0.0117％）、
87Rb（480億年、27.8％）
147Sm（1060億年，15.1％）
148Sm（8000兆年，11.3％）
115In（510兆年，95.7％）
113Cd（9000兆年，12.2％）
187Re（400億年，62.6％）
144Nd（2100兆年、23.8％）
http://www.shse.u-hyogo.ac.jp/kumagai/eac/chem/radiochem.htm

バックグラウンド放射線のスペクトル(5～10cmの鉛で遮蔽)

511keV消滅γ

K-40

♪
ピッ

高エネルギーの放射線
ズバッ!

高エネルギーの場合♪
ピッ
低エネルギーの場合

GM管や、シリコン半導体検出器（フォトダイオード）

一発は一発!
ひょろひょろ～低エネルギーの放射線

放射線のエネルギーって何?
α線やβ線など、粒子が飛んでくる放射線の場合はその粒子のスピードと思って頂ければ理解しやすいと思います。
もちろんスピードが速いほどエネルギーは高くなります。
γ線、X線は光の仲間で、エネルギーはその光の波長と言うことが出来ます。赤外線、可視光線、紫外線とだんだん波長が短くなるに従ってエネルギーが高くなります。
ここで光の強さ（明るさ）と、エネルギーの大きさは違います。
光の強さは放射線の本数に相当します。
低いエネルギーの光が何本集まっても、高いエネルギーの光になることはありません。
高いエネルギーの放射線ほど、物質を突き抜ける透過力が強くなります。

入射する放射線のエネルギーによらず、同じ大きさのパルスを出力します。
一定時間内に何発放射線が飛んできたか、と言う情報だけを知ることが出来ます。
一部の製品は、Cs-137 の 661keV のγ線が飛んできた、と言うことにして線量を評価しています。

ピ ッ♪
高エネルギーの場合♪
ピッ

低エネルギーの場合

シンチレーターや、Ge半導体検出器

きちんとエネルギーを区別
入射する放射線のエネルギーによって、出力するパルスの大きさが異なります。
どのぐらいのエネルギーの放射線が何発来たかという情報を合わせて、線量を評価します。

・放射線とは何か・霧箱で放射線の性質を知ろう
・天然の放射性物質と半減期
・放射線と放射能の違い・身の回りの放射線・放射線の人体への影響
・放射線の利用

電球の能力を表わす単位[ワット(W)]

白熱灯、蛍光灯、LED で同じワット数でも明るさが違う

核種によって同じベクレル数でも人体に対する影響が違う被ばくと汚染の違い

被ばく

汚染

放射線を受けること

放射性物質が皮膚や衣服に付着した状態

放射線

放射性物質
外部被ばく

内部被ばく

6-3-6
原子力・エネルギー図面集 2015

汚染

放射線防護の基本
1.遮へいによる防護

2.距離による防護

3.時間による防護（線量率）＝遮へい体が厚い程低下（線量率）＝距離の二乗に反比例（線量）＝（作業場所の線量率）
×（作業時間）

コンクリート距離

放射性物質（mSv/h）（mSv/h）

（mSv）

12345

コ ン ク リ ート の 厚 さ6（cm）

線 量

線 量 率

線 量 率
00123456（m）

放 射 性 物 質 からの 距 離

6 - 3 -1
原子力・エネルギー図面集 2015

00.51.0

作 業 時 間2.0（h）

・放射線とは何か・霧箱で放射線の性質を知ろう
・天然の放射性物質と半減期
・放射線と放射能の違い・身の回りの放射線
・放射線の人体への影響
・放射線の利用

宇宙からの放射線
太陽から放出された帯電した粒
子は地球の磁場に捉えられて、その一部は北極や南極の近くで大気にぶつかってオーロラとして観測される。

アラスカ、フェアバンクスで観察されたオーロラ

国際宇宙ステーション ISS の完成予想図

大気で地球上の生物は守られている

超新星爆発などで発生した非常にエネルギーの高い（～10^20eV ）宇宙線も飛んできており、大気とぶつかって二次的な放射線のシャワーを降らせる。
また、核反応により放射性核種の生成が起こる(C-14:10^15Bq/y,H-3: 10^18Bq/y)。

おうし座のかに星雲。
超新星爆発の残骸。

上空では、まだ十分に宇宙線が弱くなっていないので、飛行機に乗ると放射線量が増加する（ヨーロッパへの往復で100～200μSv程度）。
宇宙ステーション（ISS: 高度400km）滞在中の宇宙飛行士の被ばく線量は、1日当たり0.5～1mSv程度にもなる。

大地からの放射線

ウランは地殻中でありふれた元素

地中の岩石の中にはU-238とその娘核種などから沢山の放射線が出ている。地殻全体の平均で1tあたりウランは2.4g含まれている。花崗岩には11gも含まれていて、140kBq に相当する。
U-238の娘核種もまた放射能を出して別の核種となる、壊変系列を形成している。岩石中にはこれらの系列核種も一緒に含まれているので、実際の放射能はずっと大きな値となる。
花崗岩

トンネルの中は周囲を岩石に囲まれてるため地表よりも放射線量が高い。
（東名高速の日本坂トン
ネルで0.13μSv/h など地表の倍程度）

壊変系列の中には、気体元素のラドンが含まれており、肺の中で内部被曝を起こす。またラドンの娘核種は気体ではないが、埃などに付着して漂っており、地下室などでは高い濃度になっている。

ピサの斜塔

ヨーロッパは岩盤で覆われており日本よりはるかに（10倍以上）自然放射能が高い地域が多い。
国内でも岩盤が多く露出している岐阜県などでは比較的放射線量が高く、富士山の火山灰で覆われている関東は比較的低い。
パリ・シャンゼリゼ通りの石畳（0.389μSv/h）

イタリア・ピサの大聖堂

食品からの放射線

福島事故以前から含まれる放射能K-40は半減期12.5億年、同位体比0.012% の放射性核種であり、天然のカリウム1gに30BqのK-40が入っている。畑にまく肥料の一つにカリ肥料があり、カリウムは作物に、そして人間にも必須の元素の一つである。
昆布や椎茸、キュウリなどに沢山含まれており、これらの食物を通して人間の体の中にはおよそ4000BqのK-40 が存在しており一年間で170μSv被曝する。
カリ肥料

Po-210 はU-238系列に属する放射性物質で魚介類に多く含まれ、日本人は特に多く摂取しており、60kgの人間の体の中にはおよそ 20Bq 存在する。カリウム-40 がβ線/γ線を放出するのに対して、このPo-210 はα線を放出するため、内部被曝量は年間で800μSvにもなる。

タバコ1本には 24mBq のポロニウム-210が含まれており、一日一箱の喫煙で年に100μSv 被曝する
内部被曝の実効線量を求める際は、対象となる放射能を摂取した瞬間に成人の場合今後50年間、子供は70歳までにに体内に放射能が存在することによって被曝するであろう線量を積算して、いっぺんに被曝した物として線量評価を行う、預託線量という考え方が取り入れられている。
実際に被曝する線量は、放射能の物理的半減期に加え、代謝による排泄で体内の量が減る生物学的半減期も加味して実効線量係数が算出される。

ラドンの影響は小さい

ポロニウムの影響が大きい放射線加重係数の説明
実効線量(Sv) = 吸収線量(Gy) × 放射線加重係数 × 組織加重係数→ α線: 20, β、γ線: 1相互作用の違いを反映

体内の放射能 *体重60kgの日本人 年間に被ばくする実効線量

K-40: 4,000Bq

170μSv/年

β・γ線のみPo-210: 20Bq

800μSv/年

α線を放出

空気中のラドントロンもα線を放出 → 世界平均で 1.26mSv/年
日本は木造建築が多く比較的被ばく量は少ない → 0.48mSv/年*そもそもの吸収線量、組織加重係数なども異なる

医療での放射線胸のX線検診で 50μSv
胃のX線検診で 600μS、CT スキャンでは 数mSv

先進医療により被曝線量は増える

これらの被曝による健康への影響は、ゼロではない→ 検査をせずに命を失うリスクよりもずっと小さい→ トータルでメリットがある★ 100mSv でガンによる死亡率 0.5% 上昇

より積極的に、放射線による治療も行われている。
いかに患部に集中的に放射線を当てるかがポイント
基本は正常細胞と癌細胞の放射線感受性の違いを利用
・高精度放射線治療: 多方向からの照射や画像誘導でのピンポイントの照射・甲状腺ガン: 3.7～7.4GBqの大量のヨウ素-131を投与
・体の奥の手術が難しいガン:加速器からの粒子線のブラッグピークを利用・広範囲に分散したガン:
ホウ素を取込ませた癌細胞に中性子をあてる
熊取町ウェブサイトより

一人あたりの年間被曝線量の比較
5

世界平均

日本平均

4.5
4
年間線量(mSv)

3.5
32.521.5
10.50
その他
フォールアウト
医療被曝
自然放射線

合計

世界平均

日本平均

0.013
0.11
0.61
2.4

0.006
0.012
2.25
2.1

3.13 mSv

4.37 mSv* 福島の事故の影響は加味されていません
中学生以下を対象に、平成24年11月から平成25年1月までの3ヶ月間、個人線量計（ガラスバッジ）により外部被ばく線量の測定 を行った結果、98%が0.5mSv 以下 （81%が0.1～0.5mSv）。

RI従事者の線量限度: 50mSv/y, 100mSv/5y

世界平均と日本平均の自然放射線量の差

0.92

タバコ（20本/d） (Po-210による)0.1平常時の値

・放射線とは何か・霧箱で放射線の性質を知ろう
・天然の放射性物質と半減期
・放射線と放射能の違い・身の回りの放射線
・放射線の人体への影響
・放射線の利用放射線を一度に受けたときの症状
凡例

ミリシーベルト

局部被ばく
皮膚急性潰瘍部位症状

全身被ばく

10,000以上

10,0009,000

全身100％の人が死亡

全身50％の人が死亡

1,000

全身

悪心、嘔吐（10％の人）

500

全身

末梢血中のリンパ球の減少

100

全身

臨床症状が確認されず

8,000
7,000
6,000

皮膚紅斑

水晶体

白内障

5,000

生殖腺

永久不妊

4,000

皮膚脱毛

3,000
2,000

水晶体

水晶体混濁

（注1）がんや遺伝性影響を除く確定的影響（組織反応）について記載（注2）一般の人の線量限度1.0 mSv/年、原子力発電所周辺の線量目標0.05 mSv/年

6-3-3

出典：（公財）放射線影響協会「放射線の影響がわかる本」より作成

原子力・エネルギー図面集 2015

原爆被爆者の疫学調査
発がん頻度と線量過剰相対リスク死亡率とは異なるので注意!

直線―しきい値無し
モデルに合致100 mSv以下では直線—しきい値無し
モデルが正しいのか誤りなのかは不明

100 mSv

直腸線量（Sv）(Preston, D. L. et al., Radiat. Res., 160, 381-407, 2003)

1Sv被ばくすると発がん率が1.47倍になる

世界の自然放射線

Yangjiang
KeralaGuarapariRamsar（「世界の大地放射線」 放射線照射利用促進協議会）

高自然放射線地域でのがん罹患率
インドケララ州高自然放射線地域

地域住民の発がんリスクは高くない(Nair, R. R. K. et al., Health Phys., 96, 55-66, 2009)

放射線防護の考え方
確定的影響（組織反応）は、しきい線量 ※以下に抑えることで影響をなくす。
確率的影響は、しきい線量は無いと仮定し、影響の現れる確率が容認できるレベル以下の線量に抑える。
〔確定的影響（組織反応）：脱毛・白内障等〕
影 響の現 れる確 率

しきい線量

0
影響なし

線量

〔確率的影響：がん・白血病等〕
影 響の現 れる確 率

自然発生率
仮定
容認できるレベル0

線量※しきい線量：ある作用が反応を起こすか起こさないかの境の値のこと

6-3-5

出典：（公財）放射線影響協会「放射線の影響がわかる本」より作成

原子力・エネルギー図面集 2015

内部被ばくはずっと体内で放射線を出すから危ないんじゃないの?

内部被ばくによる影響

・どんな放射線の種類か（α、β、γ）
・どのぐらいのエネルギーか・物理的な半減期・排出されやすさ（生物学的半減期）
・どんな臓器に蓄積されやすいか・蓄積される臓器の感受性

30年間にわたる影響を積算して、摂取した時点でいっぺんに被ばくした物として管理する（預託線量）

実際には、少しずつ長い期間に被ばくするのと、同じ量をいっぺんに被ばくするのとでは、損傷修復のメカニズムがあるた
め、ゆっくり被ばくした方が影響は小さい。

様々な放射性核種（Sr-90, Cs-137, Pu-239 など）に対して、1Bq 摂取すると何mSv内部被ばくするかという、実効線量係数が求められている。（Cs-137 では 1.3×10^-5 mSv/Bq）
精米された状態で1kg あたりCs-137 を100Bq 含む米を、一食あたり1合（精米で150g、炊きあがりでは330g）食べるものとし、一日三食、365日毎日食べたとして1年間でどの程度内部被ばくするでしょうか? → 答えは 0.21mSv

・放射線とは何か・霧箱で放射線の性質を知ろう
・天然の放射性物質と半減期
・放射線と放射能の違い・身の回りの放射線
・放射線の人体への影響
・放射線の利用発電以外の原子力利用
1997年に行われた調査では、原子力の発電としての利用の経済規模は5.7兆円なのに対して、工業・農業・医療での放射線利用の経済規模は6.3兆円となり、発電の経済規模を上回っていた。
その後、2005年頃に再度調査が行われたが、やはり発電以外の利用は発電と同等かそれ以上であった。
1997年

PIXE (Particle Induced X-ray Emission)
粒子線励起Ｘ線分析法
微量元素分析

Solution Containing 200 ng of Various Elements

細胞中のリンの分布

放射線を用いた診断
1896年に撮影された
レントゲン氏の奥さんの手の透過写真

コンピュータ断層撮影（Computed Tomography）

光子と物質の相互作用の強さによって濃淡が得られる多方向から撮影したX線透過像から立体的配置を再構成するのがX線CT。
核磁気共鳴を用いたMRIとは全く原理が異なる。

Bragg peak

各種放射線の生体内における線量分布（放医研 ＨＰより）

放射線を用いた滅菌設備
透過⼒
材料選択

ガンマ線

電子線

大型

大型

大（梱包⼩（梱包可）可）

耐放射線性 耐放射線性

エチレンオ
キシド

高圧蒸気

⼩〜大型

⼩〜中型

密閉不可

密閉不可

耐圧性

耐熱・耐水性

滅菌温度

常温

常温

40〜60℃

121℃

処理⽅法

連続式

連続式

バッチ式

バッチ式

処理時間

数時間

数十分

数時間

数時間

後処理

不要

不要

ガス抜き

乾燥

残留物

なし

なし

残留ガスなし

滅菌確認

線量確認

線量確認

BI無菌試験 BI無菌試験