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問題の解答・解説ページ

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問題 No.4819
ある製造業の事業場において、加速器を用いた非破壊検査作業を新たに導入することになった。この作業では放射線業務従事者として中性子線に被ばくする可能性があり、事業者は労働者の健康障害を防止するため適切な措置を講じる必要がある。中性子線の性質および生体に及ぼす影響に関する記述として、最も適切なものを次のうちから1つ選べ。

【正解の解説】

中性子線は電荷を持たない粒子線であるが、物質中の原子核と衝突して荷電粒子を放出し、人体組織を電離させるため、透過力が強く、外部被ばくだけでなく内部被ばくのリスクも考慮して遮蔽や管理を行う必要がある。

中性子線は自分で直接電子を吹き飛ばすことはできませんが、ビリヤードの球のように原子核に激突して陽子などを弾き飛ばし、その二次的に発生した荷電粒子が暴れ回ることで人体に深刻なダメージを与えます。透過力が非常に強いため、コンクリートや水などの水素を多く含む特殊な遮蔽材でゆっくりスピードを落とさせながら防ぐ必要があり、身近な例では、通りすがりに撃たれる銃弾だけでなく、体内に取り込まれて内側から蝕まれるリスク(内部被ばく)にも厳重な警戒が必要な厄介な放射線といえます。

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【その他の選択肢の解説】

中性子線は電荷を持つ直接電離放射線であり、物質中の電子と直接作用してエネルギーを失うため、透過力が非常に弱く、人体に対する影響は表面的な皮膚障害に限られ外部被ばくのみを考慮すればよい。

試験では「電荷を持つから直接作用する」というもっともらしい引っかかりがよく出題されますが、中性子はその名の通り電気的に中性(電荷を持たない)です。そのため、電子と直接やり取りしてすぐにエネルギーを失うわけではなく、物質のすき間をスルスルと奥深くまで通り抜けてから原子核と衝突するため、表面的な皮膚障害にとどまらず体内の深部まで到達する高い透過力を発揮します。外部被ばくの対策だけでは不十分である点をしっかり区別して覚えましょう。

中性子線は電磁波の一種であるため、物質を透過する際に光速で進みながら原子核と共鳴して電離作用を引き起こすが、質量を持たないため遮蔽には厚い鉛の板を用いることが最も効果的である。

X線やガンマ線などの電磁波と、中性子線のような粒子線を混同させるための典型的なひっかけ問題です。中性子線は物質を透過する際に光速で進むわけではなく、明確な質量を持った粒子として振る舞います。また、重くて密度が高い鉛の板は電磁波の遮蔽には非常に有効ですが、中性子に対してはすり抜けてしまい効果的ではありません。中性子を止めるためには、質量が近くエネルギーを効率よく奪い合える水素を多く含んだコンクリートや水などが選ばれるという点をしっかり押さえておきましょう。

中性子線は非電離放射線に分類される粒子線であり、人体組織を通過しても直接的な電離を引き起こすことはなく、熱エネルギーとして吸収されるため化学的影響や内部被ばくの心配はない。

赤外線やマイクロ波などの非電離放射線と混同させるための巧妙な罠です。中性子線は電磁波ではなく粒子線であり、人体組織を通過する際に原子核との衝突を繰り返して二次的な荷電粒子を生み出し、強力な電離を引き起こします。単に「ほんのり温かくなるだけで安全」などということは決してなく、細胞の遺伝子を破壊するほどの強い化学的・生物学的影響を与え、内部被ばくの深刻なリスクもあるため、防護体制が絶対に欠かせない危険な放射線です。