放射線の生物学的影響

核放射線は、粒子と電磁気の両方で、放射能の観点から定量化され、放射線検出器によって測定されます。しかし、放射線被ばくの生物学的影響は、放射能だけでなく、電離力、透過能力、被ばく時間、被ばく面積にも依存します。

放射線の種類ごとに、物質を透過する程度は異なります。アルファ粒子は比較的重いため、浸透能力が最も低くなります。ほとんどは皮膚の外層によって止められます。しかし、摂取すると直接体内の組織に接触し、大きなダメージを与えます。

アルファ線などの荷電粒子放射線は、細胞内の生体分子を直接電離しますが、中性子線、ガンマ線、X線は間接的に細胞プロセスに影響を与えます。

例えば、ガンマ線は生体組織の水分をイオン化してヒドロキシルラジカルを生成し、さらに生体分子をイオン化して細胞に損傷を与えます。小さな領域に多くのイオン化が誘導されると、損傷は大きくなります。

放射線によって材料に供給されるエネルギーは、「吸収線量」として測定され、そのSI単位は灰色です。材料1キログラムあたり1ジュールのエネルギーの蓄積は、1グレイに相当します。露光時間が長いほど、エネルギーの蓄積が多くなり、線量が多くなります。

異なる種類の放射線の同じ吸収線量でも、電離力と透過力のばらつきにより、異なる量の生物学的損傷を引き起こす可能性があります。生物学的損傷を考慮する場合、吸収された線量に放射線の重み係数を掛けて「等価線量」を決定します。そのSI単位はシーバートです。

体組織は、組織の重み付け係数の観点から表される電離放射線に対するさまざまな感受性を持っています。等価線量が1つの領域でより大きい場合、線量は組織の重み付け係数によって調整され、合計されて体全体に対する「有効線量」が決定されます。

検出器は、線量や放射能を測定するかどうか、検出する放射線の種類、およびそれらの種類の放射線を区別できるかどうかが異なるため、実効線量を正確に決定するには、適切な放射線検出器を選択する必要があります。

ガイガー・ミュラーカウンターは、アルファ線、ベータ線、X線、ガンマ線からの活動を測定するために使用される一般的に知られているデバイスです。放射線のエネルギーに比例するように変更できるため、X線やガンマ線からの線量を測定できます。