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放射線の単位グレイについて
「対象とする物質の単位質量あたり放射線によって与えられるエネルギー」とあり、 「グレイ＝ジュール／kg」ともあります。 そこで、疑問なんですが、 これは、放射線の強さを表す単位なのですか？ １kgの物質に、 １秒間で１ジュール与えるのと １時間で１ジュール与えるのとでは、 放射線の強さが違うと思うのですが？ だから時間の単位も必要なのでは、と思っています。 時間の単位がないことが、不思議に思います。 １グレイとは、放射線の強さを表す単位ではない、ということなのですか？ そもそも、私が思っているような放射線の強さを表す単位はないのでしょうか。
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＞物体や生物体が無くても、別の単位ではかれるのではな ＞いか、その単位は何か。 ＞というのが私の疑問です。 ＞どうも、そのような考え方はしないみたいですね。 吸収線量は吸収体に依存します。一方、ターゲットに依存しない量としてエネルギーフルエンス率という量も便利なのでよく使われています。これは、ある領域に単位時間あたりに入射する放射線のエネルギー量です。この量は光子についても適用可能です。 ＞私の予想では、１秒間に１Ｊのエネルギーを運ぶ強さ、 ＞みたいな単位を考えておりました。 ＞従って、Ｊ／kg・秒みたいな単位を予想しておりました。 その単位は、Ｊ／（単位面積・秒）の次元で表現されます。生体影響を考えるには、生体の組成の他に放射線の種類、照射時間、ビームの大きさなどなどを考慮する必要があるでしょう。
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- siegmund
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物理屋の siegmund です． こういうことは専門じゃないんで，物理屋としての常識程度の回答です． > 放射線が空中を飛んでいる（流れているかな）時の > 強さの単位というのはないのでしょうか。 > 水でたとえると（例えるのは無理なのかもしれないけど） > 水圧とか流速とか、それに当たるもの（単位）はないのでしょうか？ たしかに「飛んでいる時の単位」は放射線の分野では余り問題にしませんね． 例えば，電子ビームなんかの話ですと，単位時間に単位断面積を通過する電子数 が電子ビームの強度になっています． 水のイメージで言えば水流密度，電流なら電流密度，に相当します． これがお尋ねの量でしょう． 水ですと，流れた水は全部行き先のタンクなどに入るわけですから， 水流や水流密度というのが重要な意味を持ちます． ところが，放射線は何かに当たったときに全部が吸収されるわけではなくて， 一部しか吸収されず残りは通り抜けます． ニュートリノなんかほとんど通り抜けてしまいます． したがって，放射線がどれくらい来たかよりどれくらい吸収されたかが重要で， それで吸収線量にグレイ [Gy] という単位があるのでしょう． > グレイは、エネルギーの総量ですね。だったらジュールでも良いわけですね。 どれくらいの大きさ(正確には質量ですが)のものに吸収されたかも重要です． 同じ１ジュール分吸収されたとしても， 地球全体で１ジュールとゴルフボールで１ジュールとでは放射線の影響が全然違うでしょう． そういうことを考えて，単位質量(1 kg)あたりの吸収線量にしたのがグレイで， Gy = J/kg というわけです． SCNK さんもお書きのように， 吸収線量が同じでも放射線の種類が違うと生物に対する影響が異なります． ここらへんを考慮して，生物学的影響をあらわす量にしたのがシーベルト [Sv] です． http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=181191 もご覧ください．
お礼
一ヶ月ほど前あたりから、放射線に興味を持っていろいろ調べたり本を読んだりしておりました。 グレイとかシーベルトとか、いろいろな単位についても少しはわかったような気がします。 それでもまだわからなかった部分を質問させてもらいました。 おかげで、かなりすっきりとしてきました。 有り難うございました。
- SCNK
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「放射線が空中を飛んでいる（流れているかな）時の 強さの単位というのはないのでしょうか。水でたとえると（例えるのは無理なのかもしれないけど）水圧とか流速とか、それに当たるもの（単位）はないのでしょうか？」 あまり自信がないのですが、粒子単位で言えばｅＶ（エレクトリックボルト）ですかね。ただし、光子のような質量の殆どないレプトン粒子ではなくバリオン粒子であれば、あるいは荷電粒子であれば、これで表現できますが、γ線のような電磁波はこれでは無理かな。電波のように電磁密度などであらわすのでしょうね。まあ１つの光子のエネルギーはブランク定数なのですけども。α線やβ線、中性子線、重粒子線、陽子線などはこれでよいと思います。ニュートリノ線などはまったく分かりません。
お礼
有り難うございました。 eVも聞いたことのある単位です。これ(eV)かな、と思ったこともあります。 レプトンとかバリオンとかも聞いたことは有りますが、 これが何者かは全然わかりません。
- sen-sen
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＞では、放射線が空中を飛んでいる（流れているかな） ＞時の強さの単位というのはないのでしょうか。 空気カーマあるいは何か物質での吸収線量は、相互作用量という側面を持ちます。もし、その吸収体となんら相互作用を起こさなければ、その吸収体に入射した放射線のエネルギーがいくら莫大であっても、吸収線量は0Gyです。また、その単位時間あたりの量は吸収線量率などと表現します。 ＞時間の単位がないことが、不思議に思います。 もっともな疑問です。 生体影響などを評価するには、DDREF（線量・線量率効果係数）も考慮する必要があります。
お礼
ありがとうございました。 物体や生物体などが無くても放射線は飛んでいるわけでして、その時の放射線の強さを考えていたわけですが、 （「放射線のエネルギーがいくら莫大であっても、吸収線量は0Gy」でも、放射線には強さがあるのでは？） どうも、物体や生物体に与えるエネルギーでもってはかる、というのが皆さんの回答のようですが、 物体や生物体が無くても、別の単位ではかれるのではないか、その単位は何か。 というのが私の疑問です。 どうも、そのような考え方はしないみたいですね。 私の予想では、１秒間に１Ｊのエネルギーを運ぶ強さ、 みたいな単位を考えておりました。 従って、Ｊ／kg・秒みたいな単位を予想しておりました。
- SCNK
- ベストアンサー率18% (514/2762)
グレイやラドは、要は物質が受けた放射線エネルギーの総量のことで、どれだけ放射線の影響を受けたかという数値でしょう。だから当然、時間が長ければそれだけより多く受けているということです。ただあくまでも受けたエネルギーのことであって、生命に対する影響ではありません。こちらはそれぞれの線種による乗数を掛けた、シーベルトやレムが使用されます。 １ベクレルや１キュリーを照射しても、時間が短ければ、０．１グレイや０．１ラドになったり、長ければ１０グレイや１０ラドになったりということと理解すればよいでしょう。
お礼
有り難うございます。 グレイは、エネルギーの総量ですね。だったらジュールでも良いわけですね。 そう言えば、グレイ＝ジュール／キログラムというのが どこかでありました。やっとグレイの意味がわかりました。 ＃１のお礼のところにも書きましたが、 では、放射線が空中を飛んでいる（流れているかな）時の 強さの単位というのはないのでしょうか。 水でたとえると（例えるのは無理なのかもしれないけど） 水圧とか流速とか、それに当たるもの（単位）はないのでしょうか？
ダイレクトな回答ではなくかつ的外れかもしれませんが、以下の参考URLが参考になりますでしょうか? 「放射能と放射線の単位」 ◎http://www.atom.meti.go.jp/siraberu/kiso/02/main04s.html （グレイ） ◎http://www-atm.jst.go.jp/pesco/KAISETU/RAD/radt3.htm （放射線と放射能の単位） ●http://www.enepa.ne.jp/aomori/radio/radio_11.html （放射線のおはなし） ご参考まで。
お礼
参考ＵＲＬも見させてもらいました。 有り難うございました。 皆さんのお礼のところにも書きましたが、 「放射線の強さは、物質が受けたエネルギーの量でもって測る、 従って、単位は、受けたエネルギーの量を示す単位と同じでジュール（グレイ）である。 水圧や流速にあたるようなものはない」、 と思うようになりました。 これでよろしいのでしょうか。
- ichigo2002
- ベストアンサー率22% (216/942)
Ｇｙ＝１Ｋｇ当たり１Ｊのエネルギー吸収があるときの吸収線量
お礼
有り難うございました。 いろいろ見ましたが、むずかしいです。
こんばんは。素人ながら、調べてみた結果を書かせて頂きます。 水道から容器へ水を汲むことに喩えれば、ご質問にある「グレイ」は「容器に入った水の量」を示す単位になります。 一方で、考えておられる「単位時間あたりの放射線発生量」は、「水道の流量」に対応していると思います。 「水道の流量」も「/時間」の次元を持つ単位で示すことが多いですよね。 放射線の場合、その単位は、「ベクレル」だそうです。 １ベクレルの定義は「１秒間に１個の原子核が崩壊するような放射性物質の放射能の強さ」となっています。 詳しくは下記URLをご参照下さい。 放射線の「強さ」と言ってしまうと、それが総量を指すのか、 それとも単位時間あたりの発生量を指しているのかが、明確ではありませんものね。 その点で混乱されたのだと思います。参考になれば良いのですが。
お礼
＋－－－＋ 放射線 ＋－－－＋ Ｉ発生源 Ｉ→→→→→→→→→→→I 物体 I ＋－－－＋ ↑ ＋－－－＋ ベクレル ↑ グレイ 飛んでいる時の単位は？ 左側を水道の蛇口、右側を容器とすると、 グレイは右側の「容器に入った水の量」を示す単位 なのですね。 そして、ベクレルは、左の発生側の時間あたりの崩壊の数。 では、その途中の飛んでいる時の強さの単位は、無いのでしょうか？ 水で言えば、何になるのかな。ちょっとわかりません。 水圧かな？ ありがとうございました。
お礼
「ターゲットに依存しない量としてエネルギーフルエンス率という量」 「ある領域に単位時間あたりに入射する放射線のエネルギー量」 「その単位は、Ｊ／（単位面積・秒）」 これで、私の疑問は解決しそうです。 有り難うございました。 お礼の点数をつけなければなりませんが、皆さんに感謝します。 点数は気にしないでください。