特性X線は、連続スペクトルとなる。

一般に放射線とは、物質を電離する能力を持った電離放射線を指す。

α線、β線、γ線は粒子であるが、X線は電磁波である。

制動x線は、軌道電子の遷移にともなって放出される。

粒子線のことを電離放射線、電磁波のことを非電離放射線という。

γ線はエネルギーが大きく、電離放射線とよばれる。

電磁波のエネルギ－Eは振動数νの関数で、E=hνと表される （hはプランク 定数）。

X線はγ線に比べ、若干エネルギーが低い傾向にあ る。

紫外線く可視光線＜赤外線の順に、振動数が大きくなる。

電磁波の真空中の速度はいずれも同じである。

中性子の静止質量は、陽子の静止質量より小さい。

原子番号の大きな核種では質量欠損は見られない。

陽子2個と中性子2個がバラバラで存在したときの質量の総和は、ヘリウム原子核1個の質量よりも小さい。

陽子と電子の質量は、ほぼ同じである。

質量欠損分のエネルギーは核子間の結合エネルギーに相当する。

中性子の数が等しく、陽子の数が異なる原子核または原子を互いに同位体という。

比放射能とは、単位物質量あたりの放射能のことである。

陽子と中性子の総和が等しく、陽子の数が異なる原子核または原子を互いに同重体という。

陽子と中性子の総和は原子番号に等しい。

比放射能を低くする放射性同位体のことを担体という。

EC壊変する核種は、必ず一部β+壊変する。

内部転換電子の運動エネルギーは、連統スペクトルを示す。

内部転換により特性X線やオージェ電子が放出されることがある。

消減放射線は、必ず180°反対方向に、2本同時に放出される。

電子が原子核近傍を通過する際に放出される電磁波を消滅放射線という。

16

1

4

8

2

γ線の放射の前後では、核種の原子番号も質量数も変化しない。

β-線のエネルギーは、線スペクトルとなる。

γ放射では、γ線が軌道電子とぶつかってオージェ電子が放出されることがある。

β壊変では、親核種と娘核種の質量数は変わらない。

α壊変では、陽子2個と中性微子（ニュー トリノ）2個が放出される。

β+崩壊の結果、親核種は、質量数が等しく、原子番号が1減少した娘核種になる。

α線のエネルギーは、連続スペクトルとなる。

β崩壊は、原子核から電子が放出される壊変である。

α崩壊は、一般にウランやラジウムなどの質量数の大きな原子核で起こる。

β－崩壊および軌道電子捕獲の結果、親核種は質量数が等しく、原子番号が1増加した娘核種になる。

放射線を放出してより安定な原子核に変わる性質のことを放射能という。

γ転移は、a壊変やβ壊変によって励起状 態にある原子の工ネルギー状態が遷移する際に起こる。

同位体には、同重体と同中性子体がある。

α壊変によって、親核種の原子核からヘリウムの原子核が放出される。

EC壊変では、親核種の原子核から陽電子が放出される。

核異性体とは、質量数は等しいが原子番号が異なる核種同士をいう。

軌道電子捕獲に伴い、特性X線が放出される。

軌道電子捕獲に伴い、オージェ電子が放出されることがある。

軌道電子捕獲の場合、中性微子は放出されない。

軌道電子捕獲は、中性子過剰の原子核で起こりやすい。

200日

80日

40日

120日

160日

2日後

1日後

4日後

半日後

8日後

核異性体転移を起こした原子核からは、γ線が放出される。

準安定な励起状態にある核種のことを核異性体と呼び、原子番号にmを付けて区別する。

α壊変では、親核種は原子番号が4、質量 数が2減少した娘核種となる。

放射壊変により放出された陽電子は、近傍にある電子と結合して511keVの2本の電磁波を放出する。

β 壊変では、親核種は原子番号が1減少した娘核種となる。

2.90×10³

3.21x10

6.04×10²

8.05x10

8.91×10

18ng

1 ng

9ng

4ng

12ng

放射平衡には、過渡平衡と永続平衡がある。

壊変定数と半減期は、反比例の関係にある。

放射壊変の式は縦軸（親核種の原子数）を対数目盛り、横軸（時間）を算術目盛りの方眼紙に目盛ると直線になる。

放射平衡においては、娘核種は常に安定同位体となる。

放射能は、放出される放射線の工ネルギーの大小には無関係である。

ジェネレータから娘核種を溶出する操作をミルキングという。

99MO-99mTcジェネレータでは、およそ12時間毎に99mTcを取り出すことができる。

99mTcO4-は、99Mo-99mTcジエネレータから生理食塩水で溶出できる。

壊変系列を形成している核種は、すべて親核種の方が娘核種より半減期が長い。

99Mo （半減期65.94時間）はβ −壊変し 99mTc（半減期6.01時間）になる。十分 時間が経過すると過渡平衡が成立する。

123 I

125 I

131 I

0.2 MBq

0.6 MBq

1.0 MBq

1.4 MBq

2.0 MBq

0.3 ug

1.2 ug

2.6 ug

230 ng

80 ng

2.90×10²

3.21x10³

6.04×10

8.05×10

8.91×10²

2.90×10

3.21x10²

6.04×10³

8.05x10

8.91×10³

過渡平衡が成立すると、親核種と娘核種の原子数の比は一定となり、放射能は等しくなる。

壊変系列において親核種の半減期が娘核種の半減期より短い場合に、放射平衡が 成立する。

放射平衡が成立すれば、娘核種は見かけ上、親核種の半減期で減衰する。

半減期30時間の131TeがB-崩壊して半減期8日の131 I になるが、十分時間が経過すれば過渡平衡が成立する。

90sr （半減期28.74年）はβ-壊変して 90Y（半減期64.1時間）になる。十分時間が経過すると永続平衡が成立する。

β- 線の散乱を大きくし、遮へいを容 易にするため

β- 線による潽滅放射線を遮へいする ため

β- 線による制動放射線の発生を少なくするため。

β- 線による制動放射線の吸収をよくするため

原子番号の小さい物質の方がβ- 線に対する遮へい効果が高いため

α線の空気中の飛程はエネルギーの2乗に比例する。

α線の飛程は、体内では数mmである。

α線が物質中を通過するとき、クーロン散乱を起こし、その方向に曲げられることがある。

α線は主として電離によりエネルギーを失う。

α線の比電離能は飛程の終焉部で最大となる。

コンプトン散乱

光電効果

電子对生成

電離作用

制動放射

90Yの遮へいを鉛などで行った場合は、その周囲をプラスチックなどで囲むのが有効である。

90Yの放出する放射線を鉛で遮へいすると制動放射が起こり、制動X線が放出される。

原子番号39の90Yは、原子番号38の 90SrがEC壊変して生成する

90Yと90Srの間に永続平衡が成立している状態で、50MBqの90Srと共存してい る90Yの放射能はおよそ55MBqである。

90Yの放出する放射線のエネルギーは、およそ2.28Mevと高い。

特性X線は、線スペクトルをもち、一般に制動X線より波長が長い。

制動放射線は、電子が原子と衝突するとき原子核から放出される。

特性X線は、原子核のエネルギー準位間の遷移に伴って放出される。

制動放射線は、電子が原子と衝突するとき原子のエネルギー準位間の遷移に伴っ て放出される。

特性X線が軌道電子にぶつかってオー ジェ電子が放出されることがある。

y線は、原子番号の大きな物質と相互作用を起こしやすい。

β 線のエネルギー損失に大きく寄与する過程は、軌道電子との非弾性衝突である。

β- 線が物質により減速されて消滅放射線が放出される。

α線は比電離が大きく、従って飛程も長い。

α線の線源からの距離と比電離の関係を示す曲線を減衰曲線という。

11Cや18Fなど短寿命の放射性同位素から放出される陽電子による粒子線も放射線の一種である。

α線の本体は水素原子核である。α線が物質の中を通過するとき、短い距離で全エネルギーを失う。

γ線の本体は原子核内で起こるエネ ルギー準位間の遷移により放出される電磁波である。

β-線の本体は電子である。β-線は生体影響が大であり、放射性医薬品による治療に利用される。

X線の本体は原子核外で放出される電磁波であり、y線と同様に電離放射線とよばれる。

光電効果

β-壊変

オージェ電子

電離

内部転換

制動放射では、連続的なエネルギー分布を持つX線が放射される。

放射線は、物質を透過する能力を 持った粒子線や電磁波のことである。

高エネルギーβ-線（硬β-線）の飛跡は直線となる。

制動放射は、β-線のエネルギーが高いほど起こりやすい。

制動放射は、β-線と相互作用する物質の原子番号が小さいほど起こりやすい。

0.023 cm

0.092 cm

0.138 cm

0.153 cm

0.185 cm.

γ線が物質中を進む距離とγ線の強さは、反比例の関係にある。

y 線の工ネルギーが低い場合、主に光電効果によりエネルギーを失う。

光電効果は、より外側の軌道電子ほど作用しやすい。

光電効果によって放出される光電子のエネルギーは、γ線の工ネルギーに等しい。

光電効果、コンプトン散乱、電子対生成のいずれも物質の原子番号が大きいほど起こりやすい。

光電効果、コンプトン散乱、電子対生成のうち、低エネルギ一γ線では主にコンプトン散乱が起こる。

コンプトン散乱では、γ線のエネルギーの一部が軌道電子に与えられる。

光電効果により放出される光電子は、線スペクトルになる。

光電効果は外側の軌道で起こりやすく、コンプトン散乱は内側の軌道で起こりやすい。

物質との相互作用は、a線<β 線＜γ 線の順に大きくなる。

12 cm

15 cm

3 cm

6 cm

9 cm

β- 線は物質と相互作用すると、光電効果によりエネルギーを失う。

γ線は物質の原子核近くを通るとき、陰陽一対の電子を生成することがある。

α線はβ-線やγ線に比べて飛程が短い。

β+線は物質と相互作用して消滅し、その際お互いに反対方向に向かう2本の電磁 波が放射される。

γ線による一次電離はα線やβ- 線による電離に比べて小さい。

電子対生成は原子番号の大きい物質で起こりやすく、光電効果は原子番号の小さい物質で起こりやすい。

511 keV以上のエネルギーのγ線は、電子対生成でエネルギーを減弱することがあ る。

コンプトン散乱により放出される電子をオージェ電子という。

オージェ電子は、線スペクトルを示す。

光電効果により空になった軌道に外側の軌道電子が遷移し、蛍光X線を発生することがある。

30

0.017

120

60

0.033

10 μSv/h

20 μSv/h

30 μSv/h

40 μSv/h

50 μSv/h

等価線量、Sv(C/kg)

吸収線量、Gy(eV/ μm)

線量当量、Gy(J/kg)

実効線量、Sv(J/kg)

放射能、Bq (cps)

ガスフロ一型のGM計数管は、低工ネルギーβ- 線の測定が可能である。

GM計数管では放射能が低いほど、数え落としの割合が大きくなる。

液体シンチレーション検出器は、3Hや14cなどが放出する低エネルギーβ-線の放射線量の測定に用いられる。

NaI（TI）シンチレーション検出器で測定した試料は回収できず、RI廃棄物となる。

α線はβ線やγ線に比べて透過力が強いので、ガラス容器に入れた状態で測定できる。

GM計数管

Ge半導体検出器

イメージングプレート

液体シンチレーション検出器

Nal(Tl)ンチレーション検出器

α 線の測定には、一般にGM計数管が用いられる。

半導体検出器は、固体の電離作用を用いた検出器である。

γ 線の工ネルギーは核種によって一定であるので、そのエネルギースペクトルを測定して核種を同定できる。

放射線のエネルギ一測定にはGM計数管が適している。

γ線は主に電離によってエネルギーを失うため、測定にはNal（TI）シンチレーション検出器などが用いられる。

14C(軟β-線）の測定では試料皿の材質によって計数効率が異なる。

3H（軟β-線）の測定は困難である。

I4C（軟β-線）の測定では自己吸収を考慮する必要はない。

GM計数管の分解時間は1μsのオーダーである。

32p（硬β-線）の測定では測定試料の化学系によって計数効率が異なる。

電離箱は、感度は低いが放射線のエネルギーを測定できる。

放射線は、フィルムを感光させる作用がある。

液体シンチレーション計測装置は、軟β-線放射体の測定に適している。

低エネルギーβ-線放出核種の汚染検査には、Ge半導体検出器による測定が有効である。

液体シンチレーション計測装置は、γ線を測定できない。

GM計数管では、放射線の工ネルギーに比例した強い出カパルスを得ることができる。

電離箱は、気体の一次電離により生成したイオン対により発生する電流を測定する。

液体シンチレーション検出器は計数効率が高いが、複数の核種を同時に測定することはできない。

シンチレーション検出器は、シンチレータに放射線が入射すると発生する蛍光を電気的な信号に変換して測定する。

比例計数管は、放射線の種類やエネルギーを区別して測定できない。

ベクレル

電子ボルト

レントゲン

グレイ

シーベルト

200Bqの試料を液体シンチレーショ ン計測装置で測定する場合、数え落としの補正が必要である。

α線は同一エネルギーのβ-線やγ線より透過力が大きいので、相対的に離れた位置からの測定が可能である。

Ge半導体検出器は、感度は低いがγ線のエネルギーを正確に測定可能できる。

イメージングプレートは、低エネル ギーβ-線を測定できない。

ある放射性核種の半減期を7日とすると、21日後の放射能は最初の1/6である。

電離箱は、GMカウンタに比べてγ線に対するエネルギー依存性が大きい

Nal(Tl)シンチレーションカウンタは、電離箱よりγ線に対するエネルギー依存性が大きい

GMカウンタは、毎秒1,000カウント程 度なら数え落としはない

電離箱は、GMカウンタに比べてβ-線に対する感度が高い

Nal(Tl)シンチレーションカウンタは、電離箱よりγ線に対する感度が高い

持ち運びの容易なサーベイメータには、電離箱式、GM管式、Nalシンチレーション式などがある

エリアモニタとは1か所に固定してその場所で空間線量率を連続測定するものである

放射線測定器の表示値は計数効率の影響を受け、dpsやdpmとなる

サーベイメータは、測定する方向によっては感度が変化することがある

ポケット線量計には、気体の電離作用を用いたものがある

クエンチングにより、ノイズを軽減することができる

エネルギ一の異なる複数核種の放射能を同時に計測できる

幾何学的計数効率は、ほぼ100%である

放射線の検出原理は、液体の電離作用による

試料をシンチレータと混合した後、なるべく早く測定する

試料に非放射性同位体を加えて測定する

試料を希釈し、その一部を取り出して測定する

計数時間を長くする

Nal(TI)ンチレーションカウンタで測定する

周囲を遮へいするなど低バックグラウンドの状態で測定する

プラスチックシンチレーション検出器

電離箱

GM計数管

Nal（TI）シンチレーション検出器

比例計数管

4,400±80

4,600±70

4,400±45

4,400±35

4,600±40

4,400±40

4,600±35

4,600土45

4,400±70

4,600±80

33

28

41

47

36

5

4

2

3

1

150

230

110

130

200

11B (p, 2n) 11C

16B (d, n) 18F

15N （d,n） 15O

18O (р, n) 18F

16O（p、α)13N

紫外線もγ線と同様に、透過力が強い。

高周波法は、高間波を直接照射し、発生する熱によって微生物を殺滅する。

y線を用いた放射線法では、電子線を用いた場合に比べ処時間が短く、材質に与える影響が少ない。

紫外線は照射法に用いられる電磁波のうち、最も波長が短い。

放射線法の線源には、60Coや137Csな どのy線を放出する核種が用いられる。

10 L

100 L

125 L

160 L

50 L

700срт

40,000срт

1200срт

7000срт

10,000срт

180 mg

240 mg

370 mg

40 mg

740 mg

80

30

40

50

60

ミルキングとは、親核種を吸着させたジェネレータから短半減期の娘核種を単離 することである。

標識化合物を合成し、実験動物を用いて薬物動態、薬物代謝などを調べることをマイクロジングという。

［14C］トルエンを酸化して得られる［14C］安息香酸の比放射能 （Bq/mol） は、原料の［14C］トルエンのそれと同じである

131 I 標識化合物 1,000 Bqが300 Bqになるまでの時間は、131 I 標識化合物 100 Bqが30Bqになるまでの時間より長い、

タンパク質の生合成を調べる目的で［³H］チミジンが用いられる。

8,000mL

2,000mL

5,000mL

12,500mL

14Cは、核磁気共鳴イメージングに利用できる。

11Cは、核医学画像診断に利用できる。

11Cは、サイクロトロンを用いて、14N（p.α）反応により生成する。

13Cは、オートラジオグラフィに適している。

無担体状態で最も比放射能が高いのは14Cである。

定量性が高い。

陽性像が得られる。

画像が明瞭である。

CTと組み合わせた画像が得られる。

放射線に対する感度がよい。

インビボ診断用放射性医薬品を用いた診断法をシンチグラフィーという。

医療に用いる放射性核種はすべて非密封である。

放射性同位元素を人体に投与し、疾病の診断、治療に利用する学問を放射薬品学という。

インビボ診断に用いられるγ線のエネルギーは、概ね100～200keVである。

ガンマカメラは、γ線放出核種とポジトロン放出核種の検出に用いられる。

インビボ放射性医薬品は半減期に従って減少するため、有効期間が短い。

放射性医薬品は、自身が出す放射線による自己分解、変質に注意する必要がある。

放射性医薬品を取り扱う際、適切に遮へいすれば放射線被ばくに注意する必要はない。

放射性医薬品のうち、安全性が担保されたものは処方せんなしに購入できる。

ポジトロン放出核種で標識したすべての放射性医薬品は半減期が短いため、各使用施設で合成、品質管理する必要があ る。

蛍光X線分析

放射化分析

同位体希釈分析

PIXE分析

即発γ線分析

無担体状態では、³H標識の方が14c標識よりも比放射能の高いものが得られる。

同位体の質量が異なることで、標識化合物の挙動に差異が生じることがある。

電子顕微鏡オートラジオグラフィには、一般に125 I 標識化合物が用いられる。

131 I 標識化合物の放射能の測定は、β線測定装置とγ線測定装置のいずれを用いても可能である。

同じ化合物の131 | 標識体と125 I 標識体（ともに無担体とする）について、両者の放射能量を同一にすると131 I 標識体の方が物質量が多い。

12日後

6日後

8日後

10日後

4日後

天然に最も多く存在する同位体は12Cである。

13Cは、原子炉を用いて14N（n,p）反応により生成する。

14Cは、Nal （TI） シンチレーション計数装置を用いて測定することができる。

14Cは、β-壊変する。

この中に壊変形式が陽電子壊変である同位体はない。

窒素ガスとともにガラス容器に封入する

ベンゼン溶液にする

ガラス容器に入れて、凍結乾燥する

水溶液にエタノールを加える

ガラス容器に封入し、さらに鉛容器に入れる。

131 I の大量投与は甲状腺機能低下症やある種の甲状腺がんの治療に有効である。

223Ra-塩化ラジウムは、骨転移によるがん性疼痛の緩和に用いられる。

放射性医薬品は放射線を放出するので測定または検出が容易である。使用にあたってはその物質の持つ放射線以外の薬理作用も期待される。

123 I は半減期が131 I よりも短く、放射線がγ線のみであるので、甲状腺の機能検査と疾患の診断によく用いられている。

タンパク質に125 I を結合する直接標識法では、夕ンパク分子中のチロシン残基が125 I で標識される。

放射性医薬品の外装には、一般医薬品と同様の必要事項の他、「放射性医薬品」の文字および運搬、廃棄方法の表示が必要である。

インビボ（in vivo）で用いられる放射性医薬品の有効性には、放射性核種の半減期や目的部位への特異的集積性など様々な性質が関与している。

診断や治療に用いられるすべての放射性同位元素およびその化合物は、法律上、放射性医薬品と定義される。

放射性医薬品は、「放射性同位元素等の規制に関する法律」の規制を受ける。

放射性医薬品は、人体に直接適用しないものも含む。

3H-アスピリン

14C-クロルプロマジン

201 Tl-塩化タリウム

226Ra-塩化ラジウム

99mTc-過テクネチウム酸ナトリウム

放射性医薬品は、放射性医薬品基準に規定されるとともに、すべて日本薬局方に収載されている。

99mTcジェネレータは、99Moをモリブデン酸アンモニウムまたはモリブデン酸ナトリウムの形で、適当なカラムに充填したアルミナに吸着させた構造であればよい。

放射性医薬品を使用する施設において、放射性医薬品は管理区域の中でのみ使用することができ る。

過テクネチウム酸ナトリウム（核種：99mTc） 注射液は、脳腫瘍および脳血管障害の診断に用いられる。

イブリツモマブチウキセタンの標識に用いる核種は2種類（90Yおよび111 In）あるが、これらによる治療を放射免疫療法と呼び、いずれも高い治療効果が期待できる。

84%

93%

96%

53%

67%

塩化タリウム（201Tl） 注射液

過テクネチウム酸ナトリウム（99mTc）注射液

ヨウ化人血清アルブミン（131 I ） 注射液

クエン酸ガリウム（67Ga） 注射液

クロム酸ナトリウム（51Cr） 注射液

バセドウ病の治療に用いるヨウ化ナトリウム（131 I ）の投与量は、甲状腺131 I摂取率、推定甲状腺重量、有効半減期などを基にして決定する。

99mTcは半減期が短いが、医療機関で必要なときにジェネレータで調製して使用することができる。

9Y-イブリツモマブチウキセタンは、抗原抗体反応を利用して腫瘍細胞に特異的に集積させることにより、神経芽腫、褐色細胞腫の治療に用いられる。

放射性医薬品を薬剤部で管理する場合は、他の注射剤や経口剤と同様に保管する。

11Cや13Nなどの陽電子放出核種は、病院内に設置した超小型サイクロトロンにより製造される他、製薬企業からの配送により臨床診断に利用される。

131 Iは甲状腺に蓄積する。

90Yは主に間接作用により障害作用を発現する。

90Srは筋肉に蓄積する。

食品中に含まれる40Kは、核分裂に由来する。

甲状腺がんの治療には123 Iが用いられる。

脂肪組織＞皮膚＞ 骨髄

骨髄＞ 脂肪組織＞ 皮膚

皮膚＞ 脂肪組織> 骨髓

脂肪組織＞骨髄＞ 皮膚

骨髄>皮膚＞脂肪組織

放射線の直接作用では、主にミトコンドリア呼吸系分子に作用して損傷を起こす。

高LET線の生物作用は、無酸素条件下よりも有酸素条件下の方が大きくなる。

放射線により生じるラジカルはDNAと特異的に反応し、損傷を引き起こす。

中性の水分子をX（γ）線照射した場合、ヒドロキシラジカルと水和電子の生成量が最も大きい。

低LET線の生物作用の大部分は放射線で生じるラジカルによる。

同一線量を照射する場合に、低線量率で長時間かけて照射する方が、障害が小さくなる現象を希釈効果という。

細胞周期のS期の細胞はM期の細胞より感受性が高い。

分化した細胞は未分化の細胞より感受性が高い。

放射線による障害は、放射線がDNAなどへ直接作用し、また、放射線が水に作用して生成したラジカルがDNAなどへ間接作用することにより起こる。

低酸素性の細胞は，γ線に対する感受性が低い。

酸素分圧の高い条件下で X線やγ線を照射すると、低酸素下での照射よりも放射線感受性が低くなる。

チオール化合物などの共存によって、放射線の生物作用が抑制されることがある。

α線による傷害は時間が経つと回復しやすく、頭著に線量率効果を示す。

放射線の間接作用では、障害を受ける溶質分子数は濃度によらず一定である。

放射線の生物作用は、一般に温度が低いほど効果が大きい。

照射直後にSH基のある化合物を与えると、障害は著しく回復する。

正常組織における放射線の感受性は、生殖腺の方が神経組織よりも高い。

分割照射による障害からの回復の程度は、γ線の方が中性子線の場合より大きい。

線量率効果は、通常高LET放射線でみられる。

γ線でも中性子線でも総線量が同じならば、現れる障害の程度は同じである。