Biophysics · 12.13
α線・β線・γ線のエネルギースペクトル
Energy spectra of alpha, beta, and gamma radiations
🧠 α・γ線は離散的な核準位差を反映する線スペクトルline spectrum線スペクトル（line spectrum）line spectrum（線スペクトル）、β線はニュートリノとのエネルギー分配を反映する連続スペクトルcontinuous spectrum連続スペクトル（continuous spectrum）continuous spectrum（連続スペクトル）を示す。
三種類の比較
| 放射線 | スペクトル | 形を決める理由 | 読み取れる情報 |
|---|---|---|---|
| α線 | 離散的 | 主に二体崩壊 | 親娘核の質量差・娘核準位 |
| β線 | 0から終端まで連続 | 電子とニュートリノが値を分配 | 終端エネルギー |
| γ線 | 離散的 | 核準位間の光子放出 | 準位差・核種同定 |
α崩壊とγ脱励起de-excitation脱励起（de-excitation）de-excitation（脱励起）では、特定の遷移に対して粒子・光子エネルギーが定まる。β崩壊は三体以上の終状態をもつため、電子だけを測ると連続分布になる。
実測スペクトルの広がり
本来の線スペクトルline spectrum線スペクトル（line spectrum）line spectrum（線スペクトル）も、検出器の有限エネルギー分解能、線源内でのエネルギー損失、コンプトン散乱Compton scatteringコンプトン散乱（Compton scattering）Compton scattering（コンプトン散乱）などにより幅をもつ。β線では物質中の散乱・制動放射bremsstrahlung制動放射（bremsstrahlung）bremsstrahlung（制動放射）がさらに形を変える。
検出・遮蔽への利用
ピークエネルギーは核種同定やエネルギー窓設定に使われ、最大エネルギーと相互作用は遮蔽shield遮蔽（shield）shield（遮蔽）厚・検出材料を決める。測定装置との接続はシンチレーションscintillationシンチレーション（scintillation）scintillation（シンチレーション）検出器で扱う。
まとめ
- α線・γ線は主に離散、β線は連続スペクトルcontinuous spectrum連続スペクトル（continuous spectrum）continuous spectrum（連続スペクトル）を示す。
- β終端は崩壊値、γピークは核準位差を反映する。
- 実測形状には検出器分解能と物質中の相互作用が重なる。