そういえば、放射線って何？ーどこからくるの編・中性子線ー
そういえば
放射線 ってどこからくるの？
前回、放射線が細胞の中のDNAを壊してしまうことで、
健康被害が出てしまうという説明をしました
ではその放射線、いったいどこからやってくるのでしょうか？
ズバリ！原子から放出される！
原子とは？
ほほう原子から放射線！( ﾟДﾟ)
原子は「すべての物質を構成する、最小単位の粒子」のことです
周期表にずらりと並んでいますね↓
周期表にずらりと並んでいますね↓
塩素の場合だと
の原子と、
の原子が存在します。中性子の数が違いますね。
上記の塩素原子は地球上に3:1の割合で存在しており、
互いに同位体である、という言い方をします。
互いに同位体である、という言い方をします。
ではこの原子からどうやって放射線が放出されるのか？
詳しく説明していきます＾＾
詳しく説明していきます＾＾
どうやって放射線がでるの？
放射線を利用しているもの代表、
原子力発電所を例に説明していきます( ᐢ˙꒳˙ᐢ )
原子力発電所の原子炉内ではウラン235、ウラン238が
反応を起こすことにより発電を促しています
ちなみに後ろについている数字は質量数を表しています☆
このウランという物質、
めっっっっっちゃくちゃ不安定です！！！！
この不安定というワードが大事になってきます。
では不安定とは何か？ウツボ君に再現してもらいました↓
ウツボ君、なにやら陽子や中性子と書かれた袋をいっぱい持ってますね
しかも周りを電子に取り囲まれています
実はウランもこのような状態なのです
ウランの原子番号は92なので、陽子を92個
電子も92個と、かなりたくさん粒子を抱えています。
陽子は正、電子は負の電荷をもっているので
異なる電荷では引き合い、同じ電荷では退け合います
たくさんの粒子をかかえた原子というものは、
粒子同士が引き合ったり、反発しあったりする力を
なんとか治めながら、ギリギリその形を保っているんですねぇ(ง ˙˘˙ )ว
その分持っているエネルギーの大きさは驚異的です
ウラン１ｇで石油ドラム10本分くらい
やばいですね。長年理科を勉強していますが
何度聞いてもやばいと思ってしまいます(いろんな意味で)
ではそんなたくさんのエネルギーを
ウランは持ち続けることができるか？
答えはNOです。このウツボ君のように、
いつ粒子をばらまいて崩壊してもおかしくない状態です
例えば、
▢水や空気に触れる
▢加熱する
▢刺激を与える
などなど、これだけのことでも激しく反応を起こして
持っているエネルギーを大量に放出してしまうんですね
こういう状態のことを、不安定といいます
逆に、エネルギーを放出しきったあとの原子や、
もともと持っているエネルギーが少なく、
ちょっとやそっとでは反応しないものは安定であると言えます。
ちなみに陽子や電子の数が少なければ安定なのかというと、
そういうわけではないんですねぇ( ³ω³ )
これ以上は大学レベルになるので割愛しますが、
かんたんに言うと
電子が定員ぴったり、
形のバランスがいい、
粒子が少なすぎず多すぎずほどほどの量
に当てはまる原子は安定なイメージがあります
原子力発電所では、ウランの不安定さを利用して発電しています
具体的に説明しますᕕ( ˘ω˘ )ᕗ
いきなりパワーワードですね
これはつまりエネルギーたくさんを持ったウツボ君に
大谷選手が165km/hのストレートをぶつけるようなものです
ウツボ「いやデッドボールだろ！！怒」
大谷選手はデッドボールなんて出しませんのでストライクです(偏見)
ウツボ君は粒子をばらまいてしまいました
実はこれが原子力発電において反応のきっかけとなります
図にするとこんな感じです↓
ウラン235は一瞬だけ中性子を受け止めますが、
すでにギリギリの状態だったので耐え切れず2つの原子に分裂してしまいます。
これを核分裂といい、ウランは持っていた大量のエネルギーを
熱エネルギーとして放出します
このエネルギーは原子エネルギー、核エネルギーとも呼ばれ、
これを利用して発電を促しています
図にはストロンチウムとヨウ素を挙げていますが、
分裂の仕方によっては別の元素として生まれ変わります
③弾き飛ばされた中性子が別のウラン235やウラン238と反応する
ビリヤードの要領でどんどん反応が起こります
原子炉の中ではこんなことが起こっていたんですねぇ
これと放射線、どんな関係があるの？
実はこのウランがばらまいた中性子
原子炉の中というのは、この中性子線がばんばん飛んでいます
１度反応を起こすと連鎖的に反応が起こるので、
止めたいときは中性子を吸収する制御棒
とよばれる棒を差し込みます！ｶﾞｼｬｺﾝ
原子力発電所というのは、少しのエネルギーで
莫大なエネルギーを生み出すことができますが、
その反面、何かをきっかけで制御できなくなったり、
暴走してしまうという危険性も孕んでいます
そのため、制御するためのシステムやプログラムをいくつも用意したり、
何重にも壁を設置したりして万が一に備えています。
これだけの対策を行っていても、災害というものは
いつも突然にやってくるものです
2011年3月11日、東日本大震災
原子力発電所というのは、冷却水として海水を使うので
沿岸に建っていた福島第一原発は、津波の影響を受けてしまったんですね
原子力発電所というのはハイリスクハイリターンなので
増やそうとしている国もあれば、減らそうとしている国もあります
私も賛成反対をおいそれと口にはできません(´・ω・`)
日本は地震も多いですし、原発を使わずに済むなら
その方が絶対いいと思いますけどね。
エネルギー問題もありますし、難しいですね…
暗い話はここまでにして、話を放射線に戻しましょう！
放射線は高いエネルギーを持って放出される粒子、電磁波、
ちょっとイメージがわきましたか？^^
まとめ
うーむなるほど(*‘ω‘ *)
それではまた次回～٩( ''ω'' )و
この記事ではわかりやすさやイメージのしやすさを重視しておりますので、
語句や用語の使い方に若干の違和感を覚える方がいらっしゃるかもしれません。
明らかに間違っている！というところ以外は気にせずゆるい気持ちで読んでいただけると嬉しいです('◇')ゞ
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そういえば、放射線って何？ーなぜ危険なのか編ー
そういえば
放射線ってなんで危険なの？
放射線の授業、第2回目です
放射線が高エネルギーの電磁波や粒子
であることを前回説明しました
エネルギーが大きいってだけで、
だいぶ危険そうではありますが
具体的にどう危険なのかを解説します！
ズバリ！DNAを傷つけるから！！
なるほどそりゃ大変だ
DNAが壊れる→ヤバそう感はありますが
なかなかピンとこないところだと思います。
「っていうかDNAって結局何？」
また別の授業が始まりそうですが、
そこを抑えて簡単に説明しましょう٩( ''ω'' )و
DNAとは？
▢デオキシリボ核酸のこと
deoxyribo nucleic acid→DNA
▢生き物の設計図のようなもの
▢二重らせん構造をしている
もっと言いたいことはありますが、
今回の授業で気にしてほしいのは2番目の
▢生き物の設計図のようなもの
これです。
たいていの生き物は、細胞分裂といって、
同じ細胞をたくさんコピーして作る要領で新しい細胞を作っています
そのコピーの大元がＤＮＡであり、
これでもかというくらい情報がつまっています
1つの細胞が２つの細胞に増える様子です！みたことありますね？
高校入試だけでなく共通テストでもよく出るので覚えておきましょう！
DNAが傷ついてしまったら？
傷がついたＤＮＡをもとに新しい細胞がつくられてしまいますね
それはちょっと困りますが、大丈夫！
怪我をしても治るように、ＤＮＡもちょっとの傷なら治せます！
人間の細胞の数は
およそ37兆個(37,000,000,000,000個)！
日常生活で１日1万個くらいは、傷ついては治し、
傷ついては治し、を繰り返しています💪(´ω｀💪)ﾑｷｨ
放射線だけではなく、お酒やたばこなんかでも傷ついちゃうそうですよ！
しかし！治すのにも限界があります
1度に大量のＤＮＡが壊されてしまった場合、
治す暇もなく細胞は死んでしまいます
大量の細胞の死は、その細胞の持ち主の死に直結するわけです
仮に、小さい損傷で済んだとしても、修復を何度も重ねていくと
そのうち「このＤＮＡ治したけど、なんか違う…？」
不完全な状態で復活してしまう細胞がでてきます
しかし細胞分裂は止まらないので、不完全な状態のまま
どんどん新しい細胞がつくられてしまいます。
ではその細胞がまた傷ついて、
細胞としての役割を果たせないレベルになってしまったら？
胃の細胞、皮膚の細胞、肺の細胞、
細胞にはさまざまな役割がありますが
不完全レベルが上がっていくと、突然変異を起こし、
生命を維持するために働くことをしなくなります。
そればかりか、正常な細胞をエサにしてしまいます。
これがいわゆるガン細胞なんですね
ガン細胞ができてしまっても、ある程度の数であれば
退治することができます。
しかし、退治する数にも限界があるので
増殖を止められなくなってしまいます
つまりガンが発症してしまうんですね
お酒やたばこ、放射線で、ガン発生のリスクが上がるといわれるのはこのためです
しかし、上記のものを一切排除してもガンになる可能性はありますし、
お酒やたばこをしこたま摂取してもガンにならない人もいます
あくまでも可能性の話ですからね
薬と同じように、用法容量を守れば怖がることはありません！
まぁ私はたばこは吸わないに越したことないと思いますがね・・・
まとめ
どのくらい放射線を受けても平気？
さきほど、ある程度であれば傷ついたＤＮＡは
治すことができるという説明をしました
ではどの程度なら大丈夫で、
どの程度で大丈夫ではなくなるのでしょうか？
1年間でこのくらいなら健康被害はほとんどないだろう、
と言われている基準があります。
この基準値は胸部レントゲン撮影だと2000回分くらいに値します
理論上は、ですけどね！
「実際に年2000回受けたら三途の川を渡ったんだが？」といわれても
責任は持てないのであしからず・・・成仏してください
逆に上記の基準を超えたからと言って、
すぐに体調不良になるわけではありません
放射線を使ったガン治療などもありますしね
放射線の単位も踏まえた詳しい話はこちら→準備中
放射線が危険である理由、おわかりいただけたでしょうか^^
放射線の怖いところは、怪我と違って「放射線を受けている」
という自覚が持てないところだと思います
静かに体をむしばんでいきます
ではそもそも放射線はどこからやってくるのでしょうか？
次回は「そういえば、放射線ってどこからくるの？」です！
おたのしみにー
どうも、すみこデラックスです
ふぁんとむらぼの中の人をやってます
中高理科教員免許持ち(持ってるだけ)
日本人の理科の平均偏差値を上げたい
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この記事ではわかりやすさやイメージのしやすさを重視しておりますので、
語句や用語の使い方に若干の違和感を覚える方がいらっしゃるかもしれません。
明らかに間違っている！というところ以外は気にせずゆるい気持ちで読んでいただけると嬉しいです('◇')ゞ
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そういえば、放射線って何？ー概要編ー
そういえば
放射線 って何？
みなさんご存じ放射線。危ない感じがしますね(+_+)
放射線という言葉はほとんどの方が知っていると思いますが、
正しく説明できる方はなかなかいませんね
放射線は奥が深いので、今回は概要編ということで
ざっくりと授業やっていきます！
放射線とは、
めっちゃ強い電磁波、
または粒子！
めっちゃ強い電磁波、
または粒子！
放射線とは、
「高いエネルギーを持って放出される、電磁波及び粒子」
と定義されています。
( ˘ω˘ ).｡oOどんな電磁波？どんな粒子？と疑問が浮かびますが、
ここではとりあえず、
強そうということだけ覚えてもらえば大丈夫です💪(´ω｀💪)ﾑｷｨ
高いエネルギーを持った電磁波、粒子って何？
▢電磁波▢
まず、電磁波とは何ぞやというところから
電界、または磁界の強さや向きが変化すると、
それに応じてお互いがお互いに影響しあい、
波のように伝わっていく現象が起こります
知らんかった・・(´・ω・｀)とお思いの方々、
下の図をご覧ください。
見覚えがありませんか？
( ﾟ∀ ゜)ﾊｯ!
中学校の定期テストや高校入試など、
電磁誘導の問題でよく見かける図ですね(教免マウント)
磁石を動かすと電流が流れたり、
コイルに電流を流すと磁界が発生したりと
「電気と磁気が相互作用している」ということは、
実は中学校で習っているんですねぇ
水面に石を落とした時、波紋が広がっていくように、
電気と磁気が遠くまで伝わっていくその波のことを、
電磁波とよんでいます
では強い電磁波とは？
電磁波はそのエネルギーの大きさや周波数によって いくつかの種類に分けられます
イラストのクオリティが低いのは置いときます
この図だと、右にいくほどエネルギーが大きく、
左に行くほど小さいです
波長が長い短いの表し方もできますが、それはまた今度・・
懐中電灯の光、ラジオ、虹、Bluetooth、無線、無線LANなどなど…
これらはすべて電磁波なのです！
急に身近に感じますね！
ちなみに赤外線でパンや焼き鳥などがおいしく焼けるので
食パンの絵にしてみました🍞ﾊﾟｧﾝ…
ではこの中で放射線にあてはまるのはというと・・・
この2つの電磁波は極めてエネルギーが高く、
いわゆる放射線にあたります
ちなみに電磁波の性質をもつ放射線なので
まとめて電磁放射線とよぶこともあります
肌をこんがり焼いてしまう紫外線よりエネルギーが高いことを考えると
ひぇ・・((((；ﾟДﾟ))))となってしまいますが、
この2つは医療現場でかなり活躍しています！
健康診断や歯医者さんでレントゲンを撮ったことはありますか？
あれはエックス線を使っているんですね
私は数年前、雨の日にバイクでこけたときに
左手を負傷したので撮ってもらいました^^
骨折はしていませんでした(セーフ)
ガンマ線もガン治療に使われます！
がん細胞に直接当てることで死滅させることができます
エックス線とガンマ線の詳しい情報→準備中
小まとめ
▢粒子▢
では、高いエネルギーを持った粒子とはなんでしょうか？
こちらです！ドンッ
たくさんありますね( ﾟДﾟ)
これらは粒子放射線とよばれています
めちゃくちゃ小さい弾丸が飛んでくる
と思ってもらうとイメージしやすいと思います(怖)
どうやってそんな危ないものが飛んでくるのか？
何から発生するのか？
気になりますよね！
そのへんも後々じっくりと‥
解説しますのでおたのしみに！
粒子放射線の詳しい情報→準備中
小まとめ
まとめ
↓イメージ図↓
これで、そういえば放射線って何？と聞かれたとき、
一応答えられますね！
「じゃ放射線ってどうやってでてくるの？」
「放射線ってなんで危ないの？」
と聞かれると困ってしまいますね
教えられることがたくさんあって嬉しいです！(教員あるある)
それではまだ次回の授業でお会いしましょう！
どうも、すみこデラックスです
ふぁんとむらぼの中の人をやってます
中高理科教員免許持ち(持ってるだけ)
日本人の理科の平均偏差値を上げたい
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そういえば、ふぁんとむらぼって何？
そういえば
ふぁんとむらぼ って何？
■実験室で繰り広げられる海獣たちのゆるい日常を描いたものである
■海の生き物をモチーフにしているが、その正体はファントムである
■ふぁんとむたちは、いかに理科をわかりやすく人間界へ広げるか、日々研究しているのである
そういえば
メンバーって誰がいるの？
2023年4月17日の時点で、12匹メンバーがいます。結構いますね！
一匹ずつ紹介していきます！
▢ベルーガ
かわいいですね(自画自賛)
陽気で明るいですが、それゆえにあまり賢そうに見られないのが悩み
▢ウツボ
ウツボです。海のギャングとはいいますが、怖そうに見えるのは話し方だけ。
ぽっちゃり体系のため、もともと短いのがさらに短く見えるのが悩み
ふぁんとむなので、消えるのは全員朝飯前です
▢クラゲ
クラゲは謎に包まれています。
ミズクラゲという、日本で一番よくみられるクラゲなので、オンリーワンになりたい
UFOを運転できるので本当は宇宙人ではないかと他のメンバーから噂されています。
▢メンダコ
水族館の人気者、メンダコです
標準状態ではつぶれてしまうのですが、体を鍛えて気合で保っています。
考え事をしているとたまにつぶれるので、心配されがち
▢ウミウシ
大人なのに子ども扱いされがちでいつもプンスコ怒っている。
ちなみにふぁんとむらぼのメンバーは全員大人。
▢チンアナゴ&ニシキアナゴ
オレンジの線が入っているのがニシキアナゴ
2つのドットが入っているのがチンアナゴです
基本2匹で一緒にいます。
泳いでいる姿が珍しいのは人間界と同じですが、あまりに泳ぐスピードが早すぎてメンバーは目でとらえることができません。
▢ラッコ
ラッコです
絶滅危惧種で、日本には3体しかいません。悲しいね
気が弱く、控えめな性格ですが、ふぁんとむらぼの活動となると話は別なようで、積極的に顔を出しています。
▢シロクマ
シロクマ、正式名称ホッキョクグマです
精神年齢は高めで落ち着いています。
背が高く、みんなと会話がちょっとしにくいのが悩み
▢タツノオトシゴ
タツノオトシゴも異質な見た目をしてますよね
魚類ですが辰の血も引いていると信じてやまないのでプライド高めです
▢マンタ
オニマキイトエイ、通称マンタです
ヒレが場所をとるので省スペースフォルムでいることが多い
表と裏、両方に顔があり、メンバーから見えている側に顔が現れる
いつもフフフと笑っています
▢クジラ
シロナガスクジラ、通称クジラさん
メンバー最年長で、達観している
シロクマやマンタ同様でっかいので、
みんなでサイズ変更の儀を企てている
いかがでしたでしょうか？
ゆるすぎるふぁんとむたちと一緒に
たのしく頭に叩き込みましょう
次回からはガチ解説に入ります！
目指せ共通テスト満点！
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