放射線は電波放射線、荷電粒子線、非荷電粒子線に大きく分類することができる(表4−1)。エックス線やガンマ線は、図4−1に示すように、可視光線、紫外線、赤外線等と同じ電磁波の仲間である。エックス線やガンマ線が有するエネルギーは高いため、エックス線やガンマ線は物質中の透過力が大きく、物質中を通過しながら物質を構成している原子や分子の電子を外部にはじき飛ばし、原子や分子を電離状態にすることがある。一方、紫外線や赤外線はエネルギーが低いために物質を電離(イオン化)する作用がない。このような性質からエックス線やガンマ線は、電離放射線と呼ばれることがある。
エックス線には、原子核の近くを電子が通過するとき強い制動作用を受けることにより発生する制動X線と励起あるいは電離状態の原子において空席の電子軌道に外側の軌道の電子が移るときに発生する特性X線がある。ガンマ線は原子核の壊変に伴い励起状態にある原子核が安定な状態になる時に発生する電磁放射線である。一般に、エックス線は加速電子線を金属板に照射して発生させたものを利用し、ガンマ線源としてはコバルト60等の放射性同位元素を利用している。エックス線とガンマ線は発生するメカニズムや方法が違っても、性質は全く同じである(第6項参照)。
荷電粒子線にはアルファ線、ベータ線、電子線、陽子線等があり、非荷電粒子線には中性子線がある。一般に、電子線は直線型加速装置、コッククロフトワルトン型加速装置、バンデグラフ型加速装置等を用いて発生される。
放射線の種類 |
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放射線 |
電波放射線 |
X 線 |
制動X線、特性X線等原子核外の現象に伴い生ずる |
γ 線 |
原子核のエネルギー状態の変化に伴い生ずる |
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荷電粒子線 |
β−線 |
原子核から放出される電子 |
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β+線 |
原子核から放出される陽電子 |
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電子線 |
加速器から得られる |
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α 線 |
原子核から放出されるヘリウムの原子核 |
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陽子線 |
加速器から得られる |
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重陽子線 |
加速器から得られる |
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種々の重イオン ・中間子線 |
加速器から得られる |
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非荷電粒子線 |
中性子線 |
放射性同位元素、加速器から得られる |
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