放射線物理学　トップページ

粒子としての挙動・運動量P　P　＝　M×V　・運動エネルギーT（74am73,62.41）　T　＝　1/2×M×V2　　(J＝N・m＝kg・m2・s-2)・粒子の加速　E（72am70.73、71am76、69am70）　E　＝　e×電位差V　　＝　　1/2×M×V2　　　－光速度に近いとき－相対論的力学・運動量P$$P＝\frac{M×V}{\sqrt{1-V^{2}/C^{2}}}$$・全エネルギー（70am74）　全エネルギー　＝　T+MC2 　　　　　　　　＝　√(P2C2+M2C4)　T：運動エネルギー 　（一般的に放射線のエネルギーEとされるものと等しい）　　MC2：静止エネルギー$$E＝{M′C}^{2}-{MC}^{2}＝{MC}^{2}×(\frac{1}{\sqrt{1-v^{2}/C^{2}}}－1)$$・相対論的質量m′$$P＝\frac{M}{\sqrt{1-V^{2}/C^{2}}}$$　M：静止質量・相対論的速度v′$$v′＝c×\sqrt{1-{（\frac{{Mc}^{2}}{E+{Mc}^{2}}）}^{2}}$$・波長λ：ド・ブロイ波　＝　h/P　...

原子と原子核の大きさ（74pm70、69pm70、67am70、66.43）・原子の直径：10-10m・原子核の半径R：10-15～10-14m　R＝r0×(質量数)1/3　　r0：1.2～1.4×10-15・原子番号が大きくなるにつれて、中性子が過剰の状態で原子核は安定する・同位体：同一原子番号で,中性子数が異なる核種の関係・安定同位体：放射性壊変を起こさない同位体・放射性同位体：放射性壊変を起こす同位体・同重体：質量数が互いに等しい関係・核異性体：原子核が一時的に励起した状態を保っている状態・同素体：同一元素の単体で,原子の配列(結晶構造)や結合様式の関係が異なるもの原子核モデル（69pm70）・液滴模型量子数（65.42、64.42、63.42、62.42、60.41）主量子数(n)方位量子数磁気量子数スピン配置可能電子数1（K殻）00（s）×222（L殻）00（s）×280、11（p）＝-1、0、1 3（M殻）00（s）×2180、11（p）＝-1、0、1 0、1、22（d）＝-2、-1、0、1、2素粒子（73am70pm70、67am70、66.43、64.48、63.41）...

放射線の分類（75pm74、73am65、72am70、71am65.70.74、70am70.pm83、68am65、65.41、64.41、61.42.43、60.42）・非電離放射線：電波、紫外線、可視光、（紫外線）など・電離放射線　―　直接電離放射線：荷電粒子　　―　間接電離放射線：光子、中性子、（紫外線）・電磁放射線：光子線（γ線＊1、特性X線＊1、制動X線＊2、消滅X線＊1）・粒子放射線：α線＊1　β線＊2　電子線＊2（オージェ電子＊1、内部転換電子＊1）　陽電子線＊2　陽子線＊2　重粒子線＊2　中性子線＊2＊1：単一スペクトル放射線　＊2：連続スペクトル放射線 放射性同位体の壊変形式（74am71、71pm71、70am1、68am1、67am1、61.1）α壊変　（67pm72）　(A，Z)　→　(A-4，Z-2)　+　α・親核種からα粒子が飛び出す・壊変条件：Q＞0　Q値＝｛M親－(m娘+α)｝×C2　M親：親核種の質量　　m娘：娘核種の質量　C：光速・α粒子のエネルギーEα　Eα＝m娘/(m娘+mα)×Q→α線は線スペクトルのエネルギーをもつ　→Eαはトンネル効果（...

相互作用の種類　（72pm72、71am78）相互作用 相互作用の相手電子のエネルギー発生するもの弾性散乱原子(核)不変なし衝突損失(電離，励起)軌道電子減少 特性X線，オージェ電子放射損失原子核減少制動X線チェレンコフ効果原子減少 青色光・弾性散乱　衝突によって相手粒子の内部エネルギーを変化させない散乱＊ラザフォード散乱：ごくまれな確率で原子核と衝突しておこす大角度の散乱・非弾性散乱　衝突によって相手粒子を励起状態にする場合の散乱・制動放射　（63.45）　荷電粒子が原子核の電場により制動を受け、そのエネルギーを光子として放出する現象・電子対消滅　（67am72）　陽電子と電子が対消滅し、その全静止エネルギー(1.022MeV)を180度対向に放出される2つの光子のエネルギー(0.511MeV)として放出する現象・チェレンコフ放射　（68pm73、63.47、60.48）　荷電粒子が透明な誘電物質中(屈折率n)を通過するとき、物質中での光の速度(c/n)を超えた速度(v)で移動した場合に、分極によって位相が重なり、可視光(青色)が放出される現象　屈折率nの大きい物質で発生する　発生時...

光子と物質の相互作用（74pm72、68pm39、68am70、67pm73、64.46、61.47、60.46）相互作用反応相手光子のエネルギー二次電子トムソン散乱自由電子不変なしレイリー散乱軌道電子不変なし光電効果軌道電子消滅 光電子コンプトン散乱自由電子、最外殻電子散乱反跳電子電子対生成原子核消滅 原子、陽電子三電子生成軌道電子消滅 原子、陽電子光核反応原子核 消滅 なし弾性散乱　（69pm71）・光子の波動性を示す反応・トムソン散乱　自由電子との相互作用　光子のエネルギーは変化せず、進行方向が変化する・レイリー散乱(干渉性散乱)　軌道電子との相互作用　　　光子のエネルギーは変化せず、進行方向が変化する光電効果（75pm72、68am72）・光子のエネルギーEe　Ee＝Er‐Eb　　　　Er：光子のエネルギー　　Eb：軌道電子のエネルギー・光電子エネルギー　　K殻光電子＜L殻光電子・吸収端　（71pm73、63.46）　光子のエネルギーが各殻の軌道電子放出に必要なエネルギーを上回り、減弱係数が急激に大きくなる場所　エネルギー：L吸収端　<　K吸収端　K吸収端のエネルギー：13.6...

X線の発生特性X線の発生（75am71、72am72、70.72、66.45、63.46、61.46）・詳細は前述　↓　放射性同位体の壊変形式・モーズリーの法則　（68pm71、64.45、63.44、62.46、61.45）　特性X線の振動数ν＝C2R2(Z-σ)2　C：光速　　　　R：リュードベリ定数　Z：ターゲットの原子番号　　σ：遮蔽定数　→　特性X線のエネルギーE＝hνであり、Eはターゲットの原子番号にのみ依存する制動X線の発生（74pm71、73am71、72pm71、70pm37、68pm71、67am71、66.45、65.45、63.45、62.45、60.45）・単位時間の発生強度I　I＝K×I×Z×V2・制動放射線の発生効率η　η＝K×Z×V［％］＊診断領域ではηは1％未満である。　K：定数(1.1×10-9)　　I：管電流　　Z：ターゲットの原子番号　V：管電圧管電圧と制動放射線の最大エネルギーの関係・デュエンハントの法則（70am72、68pm71、67am71、66.45、65.45、63.45、60.44）　加速電子のエネルギーE＝e×V　　V：X線管電圧...

放射線物理(74am73,67am69,66.41)問1　波長が0.041nmである光子のエネルギー［keV］はいくつか　ただし、プランク定数＝6.6×10-34J・s、光速度＝3.0×108m/s、1eV＝1.6×10-19Jとする答え　光子のエネルギーE＝Ch/λ［J］より　E［J］＝6.6×10-34Js　×　3.0×108m/s　×　0.041nm　　≒482.9×10-17J　E［keV］＝482.9×10-17J÷1.6×10-19J/eV　　＝30keV解説　使う公式は単純で、定数もすべて与えられているので、簡単な部類の問題　最悪公式を知らずとも単位を合わせていくだけで答えにもたどり着ける問2　0.025eVの中性子の速度［m/s］はいくつか　ただし、中性子の質量は1.67×10-27kg、1eV＝1.60×10-19Jとする答え　運動エネルギーT＝　1/2×M×V2　(J)　　0.025eV　×　1.60×10-19J　＝　1/2　×　1.67×10-27　×　V2　V≒2.2×103解説　この問題も使う式自体は単純　ただし、気を付ける必要があるのは基本単位系で、kgを...