Biophysics · 12.14
α線と物質の相互作用
Interaction of alpha radiation with matter
🧠 α粒子は大きな電荷で経路近傍を密に電離し、急速にエネルギーを失うため、高LET・短飛程range (of radiation in matter)飛程(range (of radiation in matter))range (of radiation in matter)(飛程)という組合せを示す。
密な電離と直線的な飛跡
電荷、電子よりはるかに大きい質量をもつα粒子は、原子電子とのクーロン相互作用Coulomb interactionクーロン相互作用(Coulomb interaction)Coulomb interaction(クーロン相互作用)で電離・励起を繰り返す。運動量momentum運動量(momentum)momentum(運動量)が大きいため小角散乱で進路を変えにくく、比較的まっすぐな密な飛跡track (particle track)飛跡(track (particle track))track (particle track)(飛跡)を作る。
LETと飛程
線エネルギー付与は単位距離あたりのエネルギー沈着を表す。α線はLETが高く、空気中で数cm、組織中で概ね数十µmという短い飛程range (of radiation in matter)飛程(range (of radiation in matter))range (of radiation in matter)(飛程)で止まる。減速deceleration減速(deceleration)deceleration(減速)末期にはエネルギー損失が増え、その後電子を捕獲capture (electron/neutron capture)捕獲(capture (electron/neutron capture))capture (electron/neutron capture)(捕獲)してHe原子となる。
被ばく経路の違い
α放出核種が体外にある場合は角質層stratum corneum角質層(stratum corneum)stratum corneum(角質層)でも遮蔽shield遮蔽(shield)shield(遮蔽)されやすい。一方、吸入や摂取で組織内へ入ると短距離へ集中的に線量を与える。放射線の質による影響差は放射線加重係数radiation weighting factor放射線加重係数(radiation weighting factor)radiation weighting factor(放射線加重係数)に反映される。
⚠️ 飛程range (of radiation in matter)飛程(range (of radiation in matter))range (of radiation in matter)(飛程)が短いほど組織全体の透過性は低いが、飛跡track (particle track)飛跡(track (particle track))track (particle track)(飛跡)内の局所電離密度は高い。
まとめ
- α粒子は電離・励起を密に起こし、比較的直線的に進む。
- 高LETのため短距離でエネルギーを失い、組織中の飛程range (of radiation in matter)飛程(range (of radiation in matter))range (of radiation in matter)(飛程)は数十µm程度である。
- 外部被ばくより、α放出核種の体内取り込みが重要になる。