物理基礎｜エネルギー（2）原子力と放射線

放射線の性質を知り、正しくこわがる

不安定な原子核は放射線を出して別の原子核に変わります。その数は半減期ごとに半分になります。重い原子核が分裂すると大きなエネルギーが出ます。中学のふり返りから始めて、予想してから5つのステップで確かめよう。

ことばの準備

さきに知っておくこと

ステップ1

予想：α線・β線・γ線は、物を通りぬける力（透過力）がちがう。α線を止めるには何があればよい？

赤＝α線・陽子、青＝β線、紫＝γ線、灰＝中性子。図はすべて記号のモデル。

予想を選ぶと、ここで条件を変えられるようになります。

ステップのまとめ

ことば	ことばで言うと
α・β・γ線	透過力は α ＜ β ＜ γ。紙・アルミ板・鉛板で止まる
原子核・同位体	原子核＝陽子＋中性子。陽子が同じで中性子がちがう原子が同位体
半減期	放射性の原子核が半分になる時間。n 回で (1/2)ⁿ
核分裂	重い原子核が分かれ、質量の一部がエネルギーに。連鎖反応を制御して原子力発電
単位	Bq（1 秒に崩壊する数）・Gy（吸収したエネルギー）・Sv（人体への影響）
被ばくと汚染	放射線を受けても、ふつう物は放射性物質にならない

この図は記号を使った理解のためのモデルです。原子核の大きさや粒の並び、放射線の速さは実際とはちがいます。

公式

名前	式	ことばで言うと・単位
質量数	A = Z + N	質量数＝陽子の数＋中性子の数Z：原子番号（陽子の数）
半減期	N = N₀(1/2)^t/T	残る数＝はじめの数 × (1/2)^(時間 ÷ 半減期)T：半減期。t ＝ 2T なら 1/4
透過力	α ＜ β ＜ γ	紙＜アルミ板＜鉛板電離作用（物質に与える影響）は α が最も強い

半減期の問題は「何回分の半減期がたったか」を数えて、その回数だけ 1/2 をかける。

重要語句

実験のあとに読む

α・β・γ線の止まる板、炭素 12 と炭素 14 の中性子の数、半減期の何倍かと残る数、核分裂の 1 回と連鎖反応、線源の有無と測定器の反応を比べます。

放射線は目に見えませんが、種類によって止め方（透過力）や体への影響のしかたがちがいます。量は Sv（シーベルト）で表し、自然界からも毎年少しずつ受けています。性質と量を知れば、医療（レントゲン・がん治療）や発電に役立てながら、遮へい・距離・時間で被ばくを減らすことができます。

「放射線を当てた物は、放射線を出すようになる」はまちがいです。α・β・γ線を当てても、ふつう物は放射性物質になりません。放射性物質が付着する「汚染」とは区別しましょう。

制作：現役の理科教員／制作の考え方