用語 く/A
空気カーマ
|
空気カーマって空気吸収線量とどう違うの?教科書には、荷電粒子平衡が成り立つ場合には、空気中の衝突カーマと吸収線量は等しいなどと書かれているけど、意味が理解できない。 | |
同じところから考えてみたらどうだろう。 | |
同じGyって言う単位で、大きい領域だけじゃなくて、小さい領域でも考えられることかな。 | |
吸収線量やカーマは線量を考える(微小)領域で起こる放射線と物質の相互作用の大きさを示すものです。 | |
じゃあ、違いは何? | |
違いは吸収線量がその領域内のエネルギー収支(核反応や素粒子反応が起きない場合は、その領域に放射線が運び込むエネルギーとその領域から運び出すエネルギーの差になる)に着目するのに対して、カーマはその領域で発生した二次荷電粒子が持つ発生時の運動エネルギーに着目することです。 | |
エネルギーを与えるってどういうこと? | |
放射線が物質に与えるエネルギーとは、二次荷電粒子を介して、その領域内で物質の電子系へ電離エネルギーを付与することです。 | |
収支を考えるってどういうこと? | |
放射線は照射された範囲一体の空気などで二次電子を生成するから、線量評価対象領域外部で発生した二次電子がその領域に入り付与するエネルギーと、対象領域内で発生した二次(荷電粒子)電子が領域外まで移動した後に失うエネルギーのバランスが異なると、その領域に与えるエネルギーの量はいくらでも変わり得るから、エネルギー収支が重要です。 | |
なるほど、吸収線量は、評価領域に入ってくる二次電子と出て行く二次電子が等しくない(=二次電子(荷電粒子)平衡が成り立たない)と、その収支を示さないと意義を持たないということか。 | |
一方、カーマの概念は単純です。注目する領域内で発生する二次電子(荷電粒子)のエネルギーだけを考えればよいのです。 | |
でも、カーマには衝突カーマと制動カーマがあるみたいで、それでみんな混乱しています。 | |
そもそも、カーマは、非荷電粒子の電離作用のみを考えた概念です。その結果、発生した二次電子(荷電粒子)がその後どうなるのかには関与せん。ところが、ICRUが、「二次荷電粒子が衝突損失で失うエネルギーも放射損失で失うエネルギーもカーマに含まれる」、という意味の説明文をつけたため、「カーマに寄与するエネルギーは、二次荷電粒子の衝突損失と放射損失の合計である」という、いわば本末転倒の定義ができてしまったのです。 | |
う〜ん。単純だったお話が無理矢理複雑にされている感があります。なんだか学生にとっては不幸なお話みたい。 | |
学校だときちんと説明があるはずですが、おさらいしてみよう。 |
よくテキストに書かれている、カーマ=衝突カーマ+放射カーマとあるのは、
・衝突カーマや放射カーマが先にあって、その合計としてカーマを定義しているのではない
ことに注意して欲しい。
衝突カーマや放射カーマはバーチャルな量です。二次荷電粒子の発生点の外側にある媒質があったら、その物質の相互作用で消費されることが予測されるエネルギーに過ぎん。衝突カーマや放射カーマをそれぞれ計測してそれを足し合わせるものではないのです。
衝突カーマや放射カーマってどういうこと? | |
衝突カーマとは、二次荷電粒子の発生点の周囲に媒質があったならば、二次電子(荷電粒子)が方向を変えながら進行する際に、直接クーロン相互作用により電離や励起を通じて付与すると考えられるエネルギーの総和です。 | |
なるほど、直接電離作用か。放射カーマは? | |
放射カーマとは、二次荷電粒子の発生点の周囲に媒質があったならば、二次電子(荷電粒子)が制動放射や特性X線等に変換し再度非荷電放射線を発生させることで失うと考えられるエネルギーの総和です。 | |
なるほど、また、光子を介することによる間接電離作用か。 | |
ある領域におけるカーマと吸収線量を考えた場合に放射カーマはその領域外で失うエネルギーであるとみなせますので、その領域と周囲との間で二次荷電粒子平衡が成り立つとすると、衝突カーマと吸収線量がほぼ等しいことが納得できるでしょう。 | |
何だ、そんなことだったのか。用語が難しくてびびっていた。二次荷電粒子平衡のことは気にしないといけないのかなあ。 | |
二次荷電粒子平衡は放射線診断で使われる比較的ビーム径の大きい放射線の場合には、そのビーム内の微小領域では十分に成り立っていると考えらる(ただし、物質の境界面近くを除く)。また、放射線診断で使用されるX線やγ線のエネルギー領域では、放射カーマとして失われるエネルギーは無視できるほど小さい(1.5MeVの光子であってもその割合は0.4%に過ぎない)ので、カーマと吸収線量は同じであるとみなしてよいのです。 | |
概念は比較的単純だから、学生さんは迷い道に入り込まずについてきて欲しい。放射線になったつもりでお風呂の中で考えるとよいかも。 |
10個のX線光子(80kVの管電圧で発生させ2.5mmのアルミニウムでろ過)を直径20cmの水の円柱に入射させています。光電吸収によりエネルギーを失った光子やコンプトン散乱により方向を変えた光子や相互作用することなくファントムを透過した光子が確認できます。ただし、反跳電子や光電子の飛跡は短くこの図では確認が困難です。
出典:医療放射線防護連絡協議会「医療放射線管理測定マニュアル」
医療法施行規則などでは、「自由空気中の空気カーマ率」という用語が使われています。
ここでの「自由空気中」とは散乱体からの後方散乱を含まないと言う意味です。
そのとおり異なります。
このため、空気吸収線量や水吸収線量など吸収体を通常は明示しています。
吸収されたエネルギーは電離に費やされるので、
できた電荷量を計測しています。
できた電荷は電圧をかければ集められるので計測できます。
(他にもあるが類似した原理)
飛んできた放射線が吸収体でどの程度のエネルギーを失うかは、
・吸収体の条件
・放射線の条件(種類やエネルギー)
に依存します。
通常は、全吸収されたピークの情報を使う。
吸収線量から飛んできた放射線粒子の個数への換算はこの性質を利用して計算できます。
Social issue
キーワードの例
・決定しきい値(決定限界)
・不確実性のロンダリング装置(としての統計学?)
・ALPS treated water
・シングル・ボイス
・電子スピン共鳴法を用いた線量推計
・非医療目的での放射線を利用した人体のイメージング
・ラジウム226 radium226
・散歩しても安全ですか?
・ホールボディカウンタ(WBC)による内部被ばくの検査
・安定ヨウ素剤 stable iodine tablets
・プール解析 pool analysis
・自然放射線の対策は必要?
・自然の放射性物質のリスク
・遺伝性影響 hereditary effect
・TOPページ
・検出限界が○(Bq/kg)である測定で放射性セシウムが検出されなかったことが意味するものとは?
・ホット・パーティクル hot particle
・子孫核種 progeny nuclide
・原子力発電所事故後の体表面スクリーニング
・余命損失 Loss of life expectancy
・県民健康調査 Fukushima Health Survey
・安定ヨウ素剤 stable iodine tablets
・サブマージョン submersion
・放射線リスクコミュニケーション 相談員支援センター Support center for social workers engaged in recovery from the nuclear disaster
・薪ストーブをめぐる近隣トラブル
・不当表示 misleading representation
スマートフォン | デスクトップ