Ⅸ.放射線物理学

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  　　　　　　　　＝　√(P2 C2+M2 C4 ) 　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...

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） 0 0（s） ×2 2 2（L殻） 0 0（s） ×2 8 0、1 1（p）＝-1、0、1  3（M殻） 0 0（s） ×2 18 0、1 1（p）＝-1、0、1...

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 / ...

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、...

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 　...