放射線の測定

質問

Ｒ－ＤＡＮという機器を見つけました。
放射線を測定する機器だそうで、私の見たものは、
ガンマ線を測定する簡易機器だそうです。
アルファ線は、確か水素原子核だったと思います。
それは、一個一個数えられそうな気がします。
ベーター線も、確か電子なので、一個一個数えられそうです。
質問１）ガンマ線は、波動だと思うのですが、これは数えられるのでしょうか？
質問２）この機械には２０とか３０とかの数値が表示されますが、おそらくこの３０という数値は
一分間の放射線を数えたとき３０個数えたよ、
という意味だと思うのですが、
ガンマ線が３０個とは、人体に対してどういう意味があるのでしょう。
質問３）これが１００以上の数値を示したら、原発の異常だから逃げろ、と聞いたこともあるのですが、
本当ですか。

原発の風下２０キロの住人の素朴な質問です。
よろしくお願いします。

回答No.7

Mell-Lily · ベストアンサー

電磁波は、波と粒子の性質を併せ持っています。GM計数管でγ線を測定すれば、「カチッ、カチッ」と音がしますが、この「カチッ」という音の一つが、γ線一個を表しています。R-DAMに30と表示されているなら、毎分当たり30個のγ線（あるいは、X線）を受け取っているということです。自然界には、天然の放射線源や宇宙線によって、γ線やX線が常に存在しています。それらが30という計数を表示させているわけです。この普段の計数に比べ、ずっと多い計数が観測されたときは、原発事故の疑いがあるということです。30という計数は、細胞や遺伝子の自己修復機能や免疫の働きでカバーされる数値です。

お礼

有り難うございました。
カチッと音がしたら一回（一個）という数え方は、何か逆説的だと思うけどわかりよいです。

回答No.9

sen-sen

＞γ線は、波長が短いほどエネルギーが高く、受ける影響は大きくなることは理解しているつもりです。

あまりにエネルギーが高いと生体構成成分と相互作用を起こしづらいためにヒトにエネルギーを与えずに透過してしまうことがあるために、「エネルギーが高いほど、受ける影響が大きい」というご理解は必ずしも正しくないことがあります。

＞γ線は、電磁波であり波ですが、どうやって波を数えるのでしょう。その数え方がどうしても納得いきません。

#7の方がおっしゃるような性質を光子は持っています。光が粒子性を持つことは、それが正しくないと私たちが夜空の星を見えることの説明がつきません。これは、「γ線も、このように、三つか四つくらいの波が発生し、その前後には、何もない状態というのが存在するのでしょうか？ 」の比喩が通じない世界のお話なので、理解するには物理の本を地道に勉強するしかないかもしれません。

お礼

だんだん難しい話になってきました。こうなるとお手上げです。

それにしても、たくさんの人に教えてもらえて助かりました。
みなさん、有り難うございました。

そろそろ終わりにしたいと思います。

最後に点数をつけなければなりませんが、
誰が一番良いとか、誰が二番とかありません。
点数は気にしないでください。

本でも読んで勉強し直します。

回答No.8

obihsot

最期の補足です。
＞γ線は、電磁波であり波ですが、どうやって波を数えるのでしょう。その数え方がどうしても納得いきません。
波長一つ分を、一個と数えるのでしょうか。どうもそうではないと感じます。

これですが、ＧＭ管の特性として放射線が入射したときの管内でのガスが電離を起こせば１カウントです、従って波長や粒子（両方ひっくるめて光子と言いますが・・・。）
は関係有りません。

また電離箱による、照射線量測定時は電離量を測定するため、また違った考え方になります。

お礼

有り難うございました。
＃７の方と、同じ内容の説明だと思いました。
結局は、ＧＭ管の仕組みがわかれば、数値の意味も分かるということですね。
理科系の雑誌を見て、簡単な仕組みはわかったのですが、
私の能力では、それ以上は無理のようです。

回答No.6

sen-sen

＞被爆だと思っていました。被曝でしたか。

広島・長崎の原爆被爆者とは言いますが、被爆線量とは言いません。

＞まだまだ、考慮しなければならないことがたくさんあるみたいですね。

原理的には、既にお気づきのように今後予想される実効線量の大きさによってどのような行動するのが最適であるかは決定されるでしょう。原理的には使う論理は単純です。

＞Ｒ－ＤＡＮの数値のみでは何も言えないので決定できない、となるようです。

限界があるということです。例えば、お子さんに飲ませようとする牛乳中の核分裂生成物であるSr-90の量が濃度限度以下であるかどうかをR-DANを用いて計測するのはそれなりに困難でしょう。しかし、その他の行動決定の補助情報提供ツールとして有用ではないとは言い切れません。

＞Ｒ－ＤＡＮ以外に頼りになるものはないのでしょうか。

いざという場合には、原子力事業者や自治体等から信頼性のある情報が責任を持って提供されます。また、放射線計測器は数多くの種類が利用可能となっています。「はかるくん」は放射線計測協会から無料で貸し出されています。

お礼

有り難うございました。
私の疑問の大半が解決しました。
回答をいただいた皆さんに（２名ですけど）感謝します。
最後にもう一つお願いします。

γ線は、波長が短いほどエネルギーが高く、受ける影響は大きくなることは理解しているつもりです。
従って、波長を抜きにして、数だけ数えてもしょうがないこともわかります。

これは、いったん置いておくとして、

γ線は、電磁波であり波ですが、どうやって波を数えるのでしょう。その数え方がどうしても納得いきません。
波長一つ分を、一個と数えるのでしょうか。どうもそうではないと感じます。

池に石を落としたとき、三つ四つの波が同心円状に広がります。
この時、波の高いところを数えて三つ四つと思うのが普通だと思います。その前後は、平らな水面が広がり波はないと考えます。
この時、波は三つ（四つ）と数えるか、一つ（一回）と数えるかは、その時の状況によるところでしょう。

γ線も、このように、三つか四つくらいの波が発生し、
その前後には、何もない状態というのが存在するのでしょうか？
そして、これを三個（あるいは四個）とかぞえるのでしょうか。
それとも一個（一回）と数えるのでしょうか。

それとも、γ線は、特定の波長の波がずーっと続いており、
それを一個と数えるのでしょうか。
（発生がとぎれて、また、発生したときは、二個になるのかな）
そして、波長の違うものが発生したとき、これを二個目と数えるのでしょうか。

水面の波の数え方は何となくわかるのですが、γ線の数え方は、どうしても理解に苦しみます。

回答No.5

sen-sen

＞なるほど、α線を出すのかβ線を出すのかという放射線の種類によって与える影響が違うということですか。

さらに、そのβ線のエネルギーがどの程度であるか（これはある程度は缶ビールのアルミなどを使い容易に推定可能です）、あるいは、そのβ線を放出する放射性核種が放射線に弱い臓器に集積しやすいかどうかなどで、その核種を摂取した場合の預託実効線量（摂取後ある期間内の積算実効線量（発がんなどを指標にしたリスクの目安量）は異なります。

＞数千ベクレルだから、心配と考える方が良いみたいですね。

体内にその程度のK-40があるから、あるいは、裏山中にその程度の放射性物質があるから心配することに合理性はほとんどないでしょう。とりあえずは関係する法令で定められている濃度限度などを超えているかどうか（避難勧告の発令レベルも別にあらかじめ決められています。県の資料に詳しく記載されています）が目安になるでしょう。

＞被爆線量が重要である気がしてきました。おそらくシーベルトが単位なのでしょう。

被爆ではなく被曝です。被曝線量の概念は広範です。シーベルトは、実効線量、線量当量（その種類はいくつかあります）の単位として用いられています。

＞空中を飛んでいる放射線をシーベルトではかる機械はないのでしょうか？

存在しています。しかし、正確には指示値を補正する必要があるのがほとんどです。さらに、同じ量を曝露してもヒトによって発がんリスクは異なるために、その実効線量は異なるとも考えられますが、その要因を補正するのは面倒です。一方、空中を飛んでいる放射線の量が少なくても、多量の放射性物質を取り込む可能性が高いために避難が必要なことがあり、そのような線量計の計測値だけで行動を決定するのは合理的とは言えないことがあります。これらの関する情報は発電会社や自治体等が作成されたパブリックアクセプタンス用の資料などにもわかりやすく説明されているはずです。

お礼

被爆だと思っていました。被曝でしたか。今後恥をかかずにすみます。

先ほど、お礼の中で書いた文章のとおりに、私としては納得しておりましたが、
まだまだ、考慮しなければならないことがたくさんあるみたいですね。

何かの行動（たとえば避難）を起こす、決定的な要素としてＲ－ＤＡＮは使えるか、という事を考えていたのですが、
たぶん、これまでの説明によると、
Ｒ－ＤＡＮの数値のみでは何も言えないので決定できない、となるようです。
私としては、この結果はいささか不満ですが、これが事実なので仕方ないですね。

Ｒ－ＤＡＮ以外に頼りになるものはないのでしょうか。

先ほどから何度も教えていただきまして、本当に参考になります。
有り難うございます。

回答No.4

sen-sen

＞一秒間に数千の崩壊がふつうの人の体内で起こっているということで、

生体内のKの存在量やK-40の同位体存在比は教科書にあるので、ここから体内のK-40の放射性崩壊の速度は簡単に計算できます。ご確認下さい。

＞「数千ベクレルなら日常の値であって問題なし」と記憶して良いのかな？

放射線の種類によって、話は変わってきます。例えば、β線を出す放射性物質が生体内の限局した部位に存在した場合には健康影響が起こりえる可能性があります。また、食品中に千ベクレルある場合でも、どの放射性核種があるかでそれを食べた場合の被ばく線量は異なります。例えば、実効線量で比較すると、I-131では、30nSv程度であるのに対し、H-3では、30pSv程度であるようにその値は大きく異なります。

＞その根拠がどういうものか、３０とか１００とか言う値は私にとってどういう意味をもつのかなぁ、と思ったという次第です。

例えば、雨の日や雪の降り始めや部屋を長時間閉め切っていた時も含め、測定場所を一定にして、いつ計っても２０～４０であったとして、その値が１００であった場合には、たまたま高い値になったというよりかは、何か別のことが起こったと考えるべきであるかもしれません。

また、フルエンスとはある決まった領域を放射線粒子が通過する数です。ＧＭ管はそれを数えています。どのようなエネルギーの粒子がＧＭ管に入射したかは、検出器の前に適当なものを置くと推計できるでしょう。放射線測定器の使い方はＮＧＯの技術支援サービスを受けることも可能でしょう。

お礼

なるほど、α線を出すのかβ線を出すのかという放射線の種類によって
与える影響が違うということですか。
だったら、数千ベクレル程度だから安心ではなくて、
数千ベクレルだから、心配と考える方が良いみたいですね。

また、平常値とは異なる大きな数値だとやっぱり変ですよね。
ただ、どのくらいまでなら、という境界線は引きにくいかもしれませんが。

みなさんのご意見を伺っていて
被爆線量が重要である気がしてきました。おそらくシーベルトが単位なのでしょう。
空中を飛んでいる放射線をシーベルトではかる機械はないのでしょうか？
その方が、話が早いと思うのですが。

ありがとうございました。

回答No.3

obihsot

Ｒ－ＤＡＮのサイトで見てきました。
この測定器はガイガーミューラー計測管（ＧＭ管）を使用し

放射線入射による電離量を計測する機械で数値の単位はｃｐｍ（カウント・パー・ミニッツ）だそうです。

ｃｐｍ単位であるため放射線の持つエネルギーや生体効果に全く関係なく、質問者が例としてあげているピンポン玉や砲弾の区別無く１カウントは１カウントでしか有りません。

それに文献に依ればＸ線・γ線に対してはエネルギー特性（ピンポン玉か砲弾かの違いに思ってください）が良くないと有ります。

さて、追加の回答として
１－１）γ線を計測できる機械のため計測はしますが、
その場所の放射線の存在強度、ここでは１分間にいくつあるかを計測しています。

１－２）γ線などの放射線は他の物質（空気）に衝突すれば
他の物質にエネルギーを与え、原子核励起、電離作用を起こします、ＧＭ管はこの電離をいくつ起こったかを計測しています。
また、Ｘ線・γ線のエネルギーによって電離しやすい、しにくいが有りますので、やはり数値そのものには意味がありません。

ここまでの結論として、放射線をはかると言うことは何を基準にと言うことが明確になっていないため、混乱が起こり、非常識！？な見解が時としてでていると思われます。

放射能としては、Ｂｑが使用され、これは１分間にいくつの原子核改変（崩壊）が起こったかの数値で（ｄｐｓ）で表され、放射線の発生頻度を表すとも言えます。

発生した放射線はエネルギーを持つためエネルギー単位をｅＶ（電子ボルト）で表します、これは純粋にエネルギーの強さだけを表しています。

照射線量（Ｃ／ｋｇ）これはある物質にどのくらいの放射線が当たったのかを物質の電離量から計測しています。
ＧＭ管はこの電離量ではなく、電離回数だけを計測しているのです。

吸収線量Ｇｙ（グレイ）熱量を基準として物質に吸収された線量を表します。１ｋｇの物質に１Ｊの熱量を与えたとき１Ｇｙとなります。

実行線量Ｓｖこれは物理的な単位ではなく生体にどの程度の影響を与えるかを表す数値で、現在は吸収線量に線質係数を掛けた値が使用されています。（Ｘ線・γ線＝１）
１Ｇｙ＝１Ｓｖとしています。一般の基準として放射線管理区域の境界は０．３ｍＳｖ／１週間であり、職業被爆の限度は５０ｍＳｖ／年となっています。

ご参考までに。

お礼

「何を基準に」という事ですが、考えてみたら、「私や家族の健康」かな。
または、もう少し広く「明日からの生活が大丈夫だろうか」だと思います。

Ｒ－ＤＡＮについては、よくわかりました。
結局この機械は、ガンマ線が、機械の中を何個通っていったかを数える機械なのですね。
そして、ガンマ線の数が２０だろうと１００だろうと、人体への影響を考慮しないのでは、
これだけでは議論してもあまり意味がないという事ですね。
そのガンマ線が、どんな強さなのか、ピンポン玉なのか砲丸なのかも一緒に測ってくれるといいのに。
そんな機械もあるようですが、Ｒ－ＤＡＮは簡易装置として数だけを数える機械なようですね。
シーベルトという単位が、人体への影響を最も良く表す単位のようですね。
これを元にしないと、単に数だけで議論してもあまり意味がない事がよくわかりました。

いつも３０なのに今日１００だとすると、今日はガンマ線が通常よりはたくさん流れている、
と解釈すればよいのですね。

Ｒ－ＤＡＮがどんなものか、そして、その数値が何をあらわすか、よくわかりました。
ありがとうございました。

回答No.2

obihsot

アルファ線はヘリウム原子核です。

回答１）γ線は波動ですが計測できます。しかし放射線のフルエンスが判らなければ、計測した数値に意味は全くありません。

回答２）単位を明らかにして質問されましょう。３０とか、、１００とか言われても、何を意味するのかによって回答が変わります。
３０ｍｓｖという単位ならば、その場所は当然放射線管理区域であるはずですし、１時間ちょっといれば職業被爆の１年間管理基準を突破するでしょう！

回答３）これも１００とは何を指しているのでしょうか？
単位が判らなければ、全く意味を持ちませんし、憶測で異常だと騒ぐのは愚かなことだと思われますが？いかがな物でしょうか？

お礼

質問の真意が、自分でもやっと整理できました。
１）「Ｒ－ＤＡＮ」は、何をはかる機械なのか。
２）そこに示される数値は、何を意味するのか。
の二点でした。
そして、１）については、さらに
１－１）ガンマ線を数える機械らしいが、それが３０個だとして、だからどうだと言うのか。
１－２）ガンマ線は電磁波だと思うが、それは数えられるのか。
でした。
単位については、次回見つけたとき見てきます。

補足

ありがとうございました。
１）ガンマ線は計測できるのですね。この時の計測とは、数を数えるのですか。強さか何かを測定するのですか。
数を数えると仮定して、
このとき、弱いのを１００個数えるのと、強いのを１個数えるのでは意味が違うと思います。
ピンポン玉に１００回当たっても大丈夫だが砲丸に１回あたると死ぬかもしれない。
このＲ－ＤＡＮは、数を数える機器らしいのですが、
避難などに、これで役に立つのでしょうか？
ところでフルエンスとは何ですか？
２）３）本当ですね。単位がわからないと意味不明ですね。
そこには機械しかなかった（説明書などない）し、盤面の単位も見ませんでした。
ただ、数を数えるというおぼろげな記憶があったのであのような質問になりました。
つけたし）ただ、逃げろと言った人（書いた人かな）は、私のような素人ではなく、
ある程度の根拠はあって言っているのだと思います。
その根拠がどういうものか、３０とか１００とか言う値は
私にとってどういう意味をもつのかなぁ、と思ったという次第です。
書いた人を特定できないので、ここで質問させてもらいました。

回答No.1

sen-sen

１）ＧＭ管を使うと数えることは可能です。日本橋などでもＧＭ管は売っているので、測定器は安く作成可能でしょう。
２）生体影響は無視できるでしょう。教科書には、mattyanさんの体の中には、数千ベクレルの放射性物質があると記載されています。１ベクレルとは、１秒間に１回の放射性崩壊（放射線が出ます）を起こす量を示します。
３）その他の原因でも、１００カウント／１分間を超えることがあるでしょう。また、避難すべきかどうかは空間のガンマ線の数だけでは決められないでしょう。

お礼

ベクレルとかカウント／分とかシーベルトとか、単位もいろいろあるようで、
何を表しているのかわからない私です。
sen-senさんによれば、
一秒間に数千の崩壊がふつうの人の体内で起こっているということで、
それくらいなら日常の出来事であって、
何ともないということですね。
「数千ベクレルなら日常の値であって問題なし」と記憶して良いのかな？
もし間違っていたらまた教えてください。
ありがとうございました。