放射線の基礎知識と物理的性質・応用

放射線（ほうしゃせん、英語: ionizing radiation / ionising radiation）とは、高い運動エネルギーを持って移動する物質粒子（アルファ線、ベータ線、中性子線、陽子線、重イオン線など）と、高エネルギーの電磁波（ガンマ線やX線など）の総称である。一般に単に「放射線」という場合は、物質を電離する能力を持つ高エネルギーの電離放射線を指すことが多い。

放射線の種類

放射線は、その発生機構や物理的性質によって大まかに電磁放射線と粒子放射線に大別される。

電磁放射線

主な電磁放射線にはガンマ線（γ線）やX線が含まれる。波長が非常に短い電磁波であり、公衆被曝などの文脈ではその高い透過性が問題となる。

粒子放射線

主な粒子放射線にはアルファ線（α線）、ベータ線（β線）、陽子線、中性子線、重粒子線などが含まれる。これらは質量を持った粒子の運動によって生じる。

放射線の線量概念

放射線が物質や人体に与える影響を評価するため、以下のような線量概念が用いられている。

• 吸収線量: 放射線によって物質が得たエネルギーを表す尺度。単位はグレイ（Gy）。
• 等価線量: 人体の各臓器に対して定義される、放射線の影響を表す尺度。単位はシーベルト（Sv）。
• 実効線量: 個人の体全体に対して定義される、放射線の影響を表す尺度。単位はシーベルト（Sv）。
• 照射線量: 照射された放射線の総量を表す尺度。単位はレントゲン（R）。

放射線障害と防護

人体が放射線にさらされることを被曝と呼び、外部からの被曝を外部被曝、体内に放射性物質を取り込むことによる被曝を内部被曝と呼ぶ。放射線障害は、発生確率が線量に依存する確率的影響と、ある一定の線量を超えると症状が現れる確定的影響に分類される。国際放射線防護委員会（ICRP）などの勧告に基づき、各国で被曝限度や防護に関する基準が定められている。

放射線の利用

放射線は医療、工業、農業などの幅広い分野で有効に利用されている。医療分野ではX線撮影やコンピュータ断層撮影（CT）、放射線治療などが行われており、工業分野では非破壊検査や高分子材料の架橋などに利用されている。