電離放射線の直接作用と間接作用

🧠 電離放射線ionizing radiation 電離放射線（ionizing radiation）ionizing radiation（電離放射線） は、DNADNA（deoxyribonucleic acid）へ直接エネルギーを渡す直接作用 direct action 直接作用（direct action） direct action（直接作用） と、水の放射線分解で生じたラジカルを介する間接作用 indirect action 間接作用（indirect action） indirect action（間接作用） の両方で生体分子を損傷する。

直接作用

放射線の飛跡 track (particle track) 飛跡（track (particle track)） track (particle track)（飛跡） がDNAを通り、塩基・糖・リン酸骨格を直接電離・励起する。高LET放射線は狭い飛跡 track (particle track) 飛跡（track (particle track)） track (particle track)（飛跡） へエネルギーを集中するため、近接した複雑損傷や二本鎖切断 double-strand break 二本鎖切断（double-strand break） double-strand break（二本鎖切断） を作りやすい。α線が代表である。

間接作用

人体の大部分を占める水が電離されると、ヒドロキシルラジカルhydroxyl radical ヒドロキシルラジカル（hydroxyl radical）hydroxyl radical（ヒドロキシルラジカル） （hydroxyl radical; •OH）などの反応性種が生じ、拡散してDNAや蛋白質を攻撃する。低LETのX・γ線gamma radiation γ線（gamma radiation）gamma radiation（γ線） ではこの寄与が大きい。酸素はラジカル損傷を固定し、低酸素は放射線抵抗性 radioresistance 放射線抵抗性（radioresistance） radioresistance（放射線抵抗性） を生みうる。

flowchart TD
  A["放射線エネルギー沈着"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='deoxyribonucleic acid'>DNA</span>を直接電離"]
  A --> C["水を放射線分解"]
  C --> D["•OHなどを生成"]
  D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='deoxyribonucleic acid'>DNA</span>・蛋白質を化学的に損傷"]
  B --> F["修復・変異・細胞死"]
  E --> F

生物相への接続

初期損傷後の修復成否が生物相を分岐させる。ラジカル捕捉剤radical scavenger ラジカル捕捉剤（radical scavenger）radical scavenger（ラジカル捕捉剤） は間接作用 indirect action 間接作用（indirect action） indirect action（間接作用） を減らしうるが、直接作用direct action 直接作用（direct action）direct action（直接作用） を消すものではない。

まとめ

検出値と線量量は目的に応じて区別し、放射線防護では影響の種類と最適化の原則を併せて判断する。¹²

• 直接作用direct action 直接作用（direct action）direct action（直接作用） は標的分子への直接エネルギー沈着である。
• 間接作用indirect action 間接作用（indirect action）indirect action（間接作用） は水放射線分解由来ラジカルを介し、低LET放射線で重要である。
• LET、酸素、修復能が最終的なDNA損傷と細胞応答を変える。