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エネルギーから見たβ線と陰極線の違い
- β線は原子核のβ崩壊により放出される高エネルギーを持つ粒子放射線であり、陰極線は熱電子放出や光電効果により放出される低エネルギーを持つものです。
- 陰極線は真空管や蛍光燈、テレビのCRTなどで利用される一方、β線は人の体に被曝するとDNAなどを破壊し放射線障害を起こす可能性があります。
- β線は高エネルギーを持っているため、人の体に与える影響が大きいのに対し、陰極線は低エネルギーを持っているため、体に与える影響が少ないとされています。
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基本的には電子線とβ線は同じものです。 β線には電子ではなく陽電子のものもあるのでこちらは違いますね。 通常、電気的な装置を使って人為的に発生させたものを電子線と呼びます。 β線のもつエネルギーは通常、数keV～数MeV程度の値を持ちます。（実際には上限は無い） 1keVは電子一個を1keVの電圧で加速した時にその電子が持つエネルギー、1Mevは100keV http://www.med.teikyo-u.ac.jp/~ric/html/RI-HP6/kisotisiki.htm 14インチのブラウン管テレビではブラウン管にかける電圧は20kVぐらいです。 20keVのエネルギーを持つβ線が空気中を伝わる距離は数mmですのでブラウン管のガラスを通過して出てくることは有りません。 ブラウン管では電子線が管面に当たる時に発生するX線のほうが問題となりますが、危険なX線が害を及ぼさないように安全規格が定められています。 人工的な電子線（電子ビーム）は、溶接などの機械加工に利用されています。 例えばこの例では加速電圧は６０kVです。 http://www2.odn.ne.jp/~aah27750/denshibeem.html#siyou エネルギーの高いほうの例では筑波にあるKEKのBファクトリーで、電子ビームのエネルギーは80億電子ボルトとされています。β線とは呼んでいませんね。 http://www.kek.jp/openhouse/contents/kekbtunnel.html
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- foobar
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電子線のうち、核壊変（原子核の崩壊）に伴って出てくるものをβ線と呼んでいる、というのが適切かと思います。 加速器などの電子線を発生する設備では、放射線障害の予防に関する法律で、機器の管理や人の立ち入りが制限されています。こうすることで、障害を防止しているかと思います。
お礼
tadysさん、foobarさん、回答有難うございます。
補足
tadysさん、foobarさん、ご回答、有難うございます。 14[in]ブラウン管テレビ(電圧20[kV])で加速された程度の電子ならば、仮に 人の体に当たっても透過もできないし何ともないと言う所でしょうか。 20[kV]での加速による速度をｖ[m/s]とすると。 電気素量:1.602*10^-19=1.602e-19[C]指数表示 0.02*1.602e-13=1/2*9.109e－31*v^2 この非相対論的な計算では速度v≒83870000[m/s]となります。この計算であ っているのかどうかわかりません。 電子ビームは各電子のエネルギーの他に、電子線の強度(粒子数)が多いので 、金属を溶接できと思います。 原子核のβ崩壊によるβ線について、沃素131のβ崩壊で606[keV]、Caesium137 で512[keV]のエネルギーをもつβ線が放出されます。 >>foobarさん >>機器の管理や人の立ち入りが制限されています。 KEKのB factoryで8[GeV]で加速された電子はβ線という言い方はしないです が、速度は光速に近く、これくらいの速度になると人間が照射を受けた時の 障害について考慮しないといけないです。 因みに電磁波放射線の一つであるγ線。 ラジオの電波、それに光も電磁波の一種です。これは、普段の日常生活で浴 びていますが体への危害は考慮されません。γ線はそれの持つ高エネルギー ゆえに生物の染色体などを破壊する可能性に留意しないといけません。 γ線は、波長10[pm]以下、周波数30[EHz]以上の電磁波です。 原子核のβ崩壊によるγ線について、沃素131のβ崩壊で364[keV]、Caesium137 で662[keV]のエネルギーをもつγ線が放出されます。 沃素131のγ線の振動数ν[Hz]を計算すると。 Planck constant:h=6.626e-34[Js] ν=E/h=0.364*1.602e-13/6.626e-34≒8.8e19[Hz]=88[EHz] 約88[EHz]となります。