可視光線は電離作用がある？ない？

質問

可視光線は電離作用があるとウィキペディアにかかれています
（上から５行目付近）
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9D%9E%E9%9B%BB%E9%9B%A2%E6%94%BE%E5%B0%84%E7%B7%9A

でも他のサイトの多くにはないと書かれています
http://contest.japias.jp/tqj14/140054/bunrui.html

電離作用は、遺伝子を傷つけて発癌原因になるものですよね？

詳しい方がおられましたら
教えてください

どうぞ、よろしくお願いいたします

回答No.6

kagakusuki · ベストアンサー

>可視光線は電離作用があるとウィキペディアにかかれています

　確認しましたが書かれていませんでしたよ。

>原子や分子を電離させる(原子や分子の周りを回っていた電子を原子の力が及ばない距離まで引き剥がす)のに十分なエネルギーは持たない放射線であり、こういったものには音波、可視光線、マイクロ波がある

>物体を通過しても荷電イオンは生成せず、励起、つまり電子をより高い準位に移動させるだけのエネルギーしか持たない。

と書かれているだけです。
　可視光線には原子や分子を電離させるのに十分なエネルギーは無いと書かれています。

>電離させる(原子や分子の周りを回っていた電子を原子の力が及ばない距離まで引き剥がす)

とある様に、電離とは中性の原子や分子がイオンとなる事なのであり、可視光線が物体を通過しても荷電イオンは生成されないのですから、可視光線には質問者様が仰るような電離作用は無いという事です。

【参考URL】
　イオン化 - Wikipedia
　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A4%E3%82%AA%E3%83%B3%E5%8C%96

　勿論、多種多様な分子の中には、可視光線が持つ低いエネルギーでも電離するような特殊な例も存在するかも知れませんが、少なくとも遺伝情報を司っているDNAや、網膜で光を感知するために使われているロドプシンは、可視光線のエネルギーで電離する事は無いと思われます。
　ロドプシンは蛋白質の一種であるオプシンとビタミンAとして人体内で重要な働きをしているレチナールという物質の分子が結合したもので、このレチナール分子が光を受けると分子の立体構造が変化して、オプシン分子と結合出来ない形に変わってしまうため、オプシン分子とレチナール分子の間の結合が切れて、別々の分子となってしまう事によって、光を受けた事を感知したというシグナルを生み出すきっかけとなっています。
　分子同士の結合が切れると言っても、レチノールとオプシンは水素結合という「分子内に存在する正負の電荷の偏りによって、正電荷が強い所と負電荷が強い所の間に引きあう力が生じる事によって生まれる結合の仕方」をしているだけであり、その水素結合が切れた場合でも、単に分子内で電荷の偏りがある2つの分子の間の結びつきが弱まるだけで、分子の内部と分子の外部との間で電子のやり取りが行われる訳ではなく、その2つの分子は各々の分子全体では電気的には中性のままとなっている事に変わりはないのですから、ロドプシンがレチノールとオプシンに分かれるのは電離ではありません。

【参考URL】
　キリヤ化学株式会社 > 色と化学のQ&A > Q-52 目はどうして色が分かるの？
　　http://www.kiriya-chem.co.jp/q&a/q52.html

補足

ありがとうございます。
難しいのですが、電離と電離作用は異なるという事でしょうか？？？

回答No.8

noname#212313

#4です。

> つまりは、電離=発がんの可能性はあり得るという事でしょうか？

　単純にそういう図式になるわけではありません。

　可視光より波長が短い紫外線くらいになると（波長で分類があるが措いておきます）、長時間にわたって浴びるのはよくないとされています。目にもよくないですし、皮膚はしわなどの発生から、仰るような発ガン性まであります。紫外線は電離放射線ではないですが、可視光より波長が短い、すなわちエネルギーが高く、気にされておられる光化学反応は起こりやすくなります。

　しかし、発ガン性について、電離だけだとしてしまうと、誤解を生じるでしょう。電離は食塩が水に溶けても起こる現象です。

　電離で仰るのが電離放射線ということであれば、あり得ます。電離放射線による細胞のガン化でイメージされるのは、電離放射線が分子や原子の電子を叩き出すために、遺伝子の塩基配列が乱され、正常でない細胞に突然変異することでしょう。ガン細胞は正常細胞が変異したものですね。

　しかし、「正しく」ガン細胞化するのが稀であることも、承知しておく必要があります。突然変異細胞はほとんどが死ぬのです。さらに、細胞を変異させるほどの電離放射線に晒された細胞はほとんどが変異する前に死滅します。

　かつ、ガン細胞が毎日平均数千個、ごく普通で健康な一人の人間の体内で発生します。

　甲状腺の放射線治療で投与される放射性ヨウ素は、患者一人に対してギガ（10億）ベクレルのオーダーになります。外からの放射線照射治療では、1日2グレイ（2シーベルト）、トータル50グレイ（50シーベルト）くらいになります。被ばく事故では死んでしまう量ですが、ガンにターゲットを絞るなどの照射管理、治療後のケアなどにより、安全に行われます。

　これらはごく一部の事例などですが、単純には言えないのは、少なくとも上記のようなことがあるからです。

　質問が単純化されるほど、正確性を期せば、回答は曖昧になっていきます。スパッと切れ味よく、分かりやすく、何にでも適用できそうなものは、放射線に関しては、たいてい嘘、間違いか、何らかの前提条件があります。

回答No.7

kagakusuki

>難しいのですが、電離と電離作用は異なるという事でしょうか？？？

　「電離」という言葉と「電離作用」という言葉は確かに異なる意味の言葉ですが、問題はその2つの言葉の意味の違いにあるのではなく、質問者様が

>可視光線は電離作用があるとウィキペディアにかかれています

と仰っておられた事は間違いで、ウィキペディアには「可視光線に電離作用がある」などとは一言も書かれていないという事です。
　ですから、質問者様が御覧になった

>他のサイトの多く

の内容と、ウィキペディアに書かれている内容のどちらにも「可視光線に電離作用がない」と書かれていて、その点においては何の矛盾もなくどちらも正しい事が書かれているという事になります。

回答No.5

QCD2001

可視光線には電離作用があります。目でものを見ることができるのは、可視光線が目の網膜細胞の中のロドプシンという物質を電離するからです。可視光線に電離作用がなかったら、目で物を見ることはできません。

「電離」と言ってもいろいろな強さがあります。電離しやすい物質だけを電離できる強さなのか、電離しにくい物質をも電離できるだけの強さがあるのか。あるいはまた、光が100個の分子に当たると1個の分子を電離するのか、それとも1億個の分子に衝突して1個の分子を電離するのか？など、いろいろな「強さ」があります。

可視光線は、目の網膜や写真の生フィルムのような電離しやすい物質を電離できますが、遺伝子のDNAのような電離しにくい物質を電離することはできません。

質問者さんが参照した「可視光には電離作用がない」としたサイトですが、このサイトは、放射線関連のサイトです。放射線の場合、原子力基本法により、空気を電離することができるものを電離放射線と呼び、安全な利用のために管理をすることとされています。つまり、このサイトで電離すると表現しているのは、空気に照射したときに空気を電離するだけの強い電離作用があるかどうかなのです。可視光線にはそれだけの強さの電離作用はありません。
もちろん遺伝子を傷つけて発ガンの原因になったりもしません。
目の網膜を電離させて、ものを見ることができるようにする程度の電離作用です。

お礼

発がんの恐れがないとの事、とても安心いたしました。

子供には、強い光の懐中電灯で遊ばないように
きつく注意いたします。
（また不安になるので）

誠にありがとうございました。

回答No.4

noname#212313

ウィキペディアの「電離」の記述が、ちょっと曖昧ですね。電離が問題となる項目としては、不適切かもしれません。一応は「電離（光化学反応）」としていますが、そのリンク先の「光化学反応」でも、「励起された電子が飛び出し、物質の酸化還元を」とあります。これでは、電離放射線の作用のように思ってしまったも仕方ない記述のように思います。

　電離放射線の電離とは、放射線が単体の分子または原子から電気を叩き出し、かつ、電子が元に戻らないような現象をいいます。もちろん、叩き出された電子が辺りをうろうろして、結局は元の分子や原子に帰る可能性はありますが、そういう偶然についてまでは考慮しません。

　目に見える現象でいえば、ロケットがあります。小型のエンジン出力の低いロケットはある程度まで上昇しますが、結局は地上に落下します。必ず帰ってくるわけですね。一方、大型でエンジン出力の高いロケットは人工衛星や宇宙船を宇宙空間まで送り出し、地球には戻って来ないようにできます。充分な出力があれば、太陽系からも永遠に離れて行ってしまいます。

　電離放射線は、分子や原子を地球に、電子を宇宙船に見立てれば、電子が二度と分子や原子に帰ってこないくらいの出力を持つロケットのようなものです。それに対して、非電離放射線は出力の低いロケットのようなものです。電子をある程度までは分子や原子から引き離しますが、電子はすぐに元の高さ（電子軌道）に戻ってしまいます。

　しかし、そんな非電離放射線がなぜウィキペディアの言う「電離（光化学反応）」を起こせるかということになります。これは、非電離放射線が当たる分子や原子の近くに、他の分子や原子があるからです。

　二つの化学反応可能な分子が接近しているとします。ただし、単なる接近・接触だけでは化学反応に至らないとします。このとき、非電離放射線がうまく双方の分子に当たると、電子が高い軌道に一時的に移ります。

　化学反応の基本は電子の交換です。軌道が高くなった電子は分子からの引力が弱くなります。このとき、他の分子が充分に接近していると、軌道の高まった電子が他の分子に移るほうがエネルギー的に安定になることがあります。そうなると、電子は他へ分子へ移り、化学反応が成立します。それがウィキペディアの言う「電離（光化学反応）」です。

　先ほどのロケットの喩えで申せば、ロケットで宇宙船を飛ばして、宇宙船が月の近くを通るような状況です。宇宙船は月に引き寄せられ、月まで到達します（落っこちると言ってもよい）。月に到達すれば月の重力で安定してしまい、宇宙船がロケットエンジン噴射でもしない限り、地球に戻って行くことはありません。

補足

なるほど。分かりやすいご説明を誠にありがとうございます。

つまりは、電離=発がんの可能性はあり得るという事でしょうか？

回答No.3

TooManyBugs

>可視光線は電離作用があるとウィキペディアにかかれています
電離作用」ではなく「電離」ですね。

>他のサイトの多くにはないと書かれています
可視光線に無いとは書いてありませんね。

>電離作用は、遺伝子を傷つけて発癌原因になるものですよね？
このサイトではその様に定義しています、「電離作用」であって「電離」では有りません。

まずは日本語の勉強が必要ですね。

お礼

誠にありがとうございました。

電離=電離作用ではないのですか？
（一般主婦の素人なので理解力が乏しいです）

回答No.2

shintaro-2

kabocya555 さんが仰る”電離”とは
何の電離でしょうか？

E=ｈνから、可視光のエネルギーを出して
例えば何かの第1イオン化エネルギーと比べては如何？

>電離作用は、遺伝子を傷つけて発癌原因になるものですよね？

可視光でも日焼けはします。
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jje1965/23/5/23_5_345/_pdf

お礼

電離とは、遺伝子を傷つけて発癌させる可能性のあるものと考えました。
（子供がとても強い懐中電灯で遊んでいたので、不安になって・・・。）

誠にありがとうございます。。

回答No.1

itaitatk

まず、ウィキペディアに書かれているからと本当のこととは限りません。
ただ可視光線とはいえどもエネルギーをもっていますから電離作用はあると思います。
ただ人の皮膚は角質にて物理的なバリアがありますので直ぐに発癌性などという方に走るのはおかしな話だと思います

お礼

誠にありがとうございました。