法の目的
重要度:★★☆
放射線障害防止法の第1条で規定されている,法の目的について,条文の内容がそのまま出題されます.
赤字箇所(過去に出題あり)について,きちんと押さえてください.
放射線障害防止法の第1条は,この法律の制定の目的を次のように規定している.
「この法律は,原子力基本法の精神にのっとり,放射線同位元素の使用,販売,賃貸,廃棄その他の取扱い,放射線発生装置の使用及び放射性同位元素又は放射線発生装置から発生した放射線によって汚染された物(以下,「放射線汚染物」という.)の廃棄その他の取扱いを規制(✕制限)することにより,これらによる放射線障害を防止し,及び特定放射性同位元素を防護して,公共の安全を確保することを目的とする.」
【法の目的に関する過去問題】
2005年度法令問1
2007年度法令問1
2008年度法令問1
2010年度法令問1
2012年度法令問1
2013年度法令問1
2021年度法令問1
放射線検出器
重要度:★★★
放射線検出器には様々な種類があり,測定する放射線の種類や放射線量の高低によって,使用できる検出器が異なります.
物理学の試験では,エネルギー測定(核種同定)の可否について,化学の試験では,放射性核種と検出器の組み合わせについて,実務の試験ではそれらに加え,放射線検出器の特徴,原理についての問題が出題されます.
検出器の簡単な原理に加えて,検出できる放射線の種類,エネルギー測定の可否について押さえておきましょう.
放射線検出器の種類
検出器 | 測定対象 | エネルギー測定 |
放射性核種 |
|
---|---|---|---|---|
電離箱
|
自由空気 | γ,X |
✕
|
|
空洞 | β,γ,X |
◯
|
||
グリッド付 | α |
◯
|
||
通気型 | α,低エネルギーβ |
◯
|
3H,14C | |
比例計数管
|
2π・4πガスフロー型 | α,低エネルギーβ |
◯
|
210Po |
BF3,3He | 熱中性子 | |||
水素充填,CH4 | 速中性子 | |||
GM計数管
|
端窓型 | 高エネルギーβ,γ,X |
✕
|
32P |
シンチレーション検出器
|
NaI(Tl) | γ,X |
◯
|
24Na,60Co,65Zn,131I,133Ba |
井戸型NaI(Tl) | 低エネルギーγ,X | 99mTc,125I | ||
低エネルギー用NaI(Tl) | 低エネルギーγ,X | 55Fe | ||
125I専用薄型NaI(Tl) | 低エネルギーγ,X | 125I | ||
BGO | γ,X |
△
|
18F | |
ZnS(Ag) | α |
△
|
210Po,241Am | |
LiI(Eu) | 熱中性子 | |||
プラスチック | β,γ,X |
◯
|
90Sr-90Y | |
液体 | α,低エネルギーβ,速中性子 |
◯
|
3H,14C,210Po | |
半導体検出器
|
Ge | γ,X |
◯
|
51Cr,60Co,99mTc,137Cs |
Si | β,γ,X |
◯
|
||
Si(Li) | β,低エネルギーγ,X |
◯
|
55Fe,90Sr-90Y | |
表面障壁型Si | α,β |
◯
|
241Am | |
ポリエチレンラジエータ付Si | 速中性子 | |||
個人線量計
|
蛍光ガラス線量計 | γ,X | ||
OSL線量計 | γ,X,β | |||
熱蛍光線量計(TLD) | γ,X,β,熱中性子 | |||
フィルムバッジ | γ,X,β,熱中性子,速中性子 | |||
固体飛跡検出器 | α,熱中性子,速中性子 | 210Po |
エネルギー測定(核種同定)が可能な検出器
α線(線スペクトル)
・グリッド付電離箱
・ガスフロー型比例計数管
・液体シンチレーション検出器
・表面障壁型Si半導体検出器
β線(連続スペクトル,パルス波高値の最大値とスペクトル形状から核種を推定)
・プラスチックシンチレーション検出器
・液体シンチレーション検出器
・Si半導体検出器
・Si(Li)半導体検出器
・表面障壁型Si半導体検出器
・ガスフロー型比例計数管(低エネルギーβ線に限る)
γ線,X線(線スペクトル,光電効果による全吸収ピークに着目して核種を同定)
・NaI(Tl)シンチレーション検出器(分解能6%)
・Ge半導体検出器(分解能0.2%,50keV以上のエネルギー測定)
・Si(Li)半導体検出器(低エネルギー(数keV~20keV)γ線,X線の検出に優れる)
・空洞電離箱
速中性子
・液体シンチレーション検出器
サーベイメータの比較
特性\方式 | 電離箱式 | GM管式 | シンチレーション式 |
---|---|---|---|
感度 |
最も低い
|
電離箱より高い
|
最も高い
|
測定範囲 |
1 µSv/h~1 Sv/h
|
0.3~300 µSv/h
|
0.03~30 µSv/h
|
エネルギー特性 |
最も良好
|
電離箱より劣る
|
エネルギー補償可能
(数10 keVにカットオフ) |
方向特性 |
最も良好
|
電離箱より劣る
|
電離箱より劣る
|
注意点 |
零点調整
|
窒息現象
|
低エネルギー放射線に感度がない
|
【放射線検出器に関する過去問題】
エネルギー測定(核種同定)の可否
2006年度物理問28,30
2007年度物理問30
2008年度物理問28
2012年度物理問29
2018年度物理問24
2022年度物理問29
放射性核種(放射線の種類)と検出器の組合せ
2005年度化学問18
2006年度化学問20
2007年度物理問27
2007年度化学問17
2008年度物理問25
2008年度化学問19
2009年度物理問28
2010年度化学問26
2011年度化学問10,21
2012年度化学問20
2014年度化学問15
2015年度化学問10
2018年度物理問25
2022年度化学問18
サーベイメータの比較
2013年度物理問30
2016年度物理問30
その他
2005年度物理問25
2019年度物理問29
放射線の生物に対する作用過程
重要度:★☆☆
放射線は生物に対し,様々な影響を及ぼします.
放射線の生物への作用は,物理的過程,化学的過程,生化学的過程の順に起こります.
放射線の生物への作用過程をまとめると,図1のようになります.
(1)物理的過程
放射線照射後10-18~10-15秒では,物質中に電離(イオン生成)と励起が生じます.X線やγ線などの場合は,光電効果,コンプトン散乱,電子対生成に基づく二次電子によってもたらされます.
(2)化学的過程
放射線照射後10-12~1秒では,水分子の電離で生じた一次的な電子やイオンが,他の水分子と反応して,様々なフリーラジカルを生じ,さらにフリーラジカルが拡散してDNA等の生体高分子と反応します.(ラジカルの寿命は約10-10秒)
(3)生化学的過程
放射線照射後数秒~数分では,化学反応が核酸やタンパク質(酵素)などの生体高分子にも及び,それらに損傷を起こします.この損傷を初期障害といい,最も重大なものはDNAの損傷です.
(4)拡大過程
初期障害は細胞内の物質代謝によって次第に増幅・拡大され,数分~数時間後には生化学的に検出可能な障害を生じます.
(5)急性影響・晩発影響
生化学的障害が生じた結果,被ばくした組織と損傷の修復状況に応じて,様々な急性障害や晩発障害が出現することがあります.被ばく後数時間から数十日以内に現れる急性影響には,細胞死,組織障害,突然変異などが含まれ,数ヶ月から数十年の潜伏期を経て出現する晩発影響には,発がんや遺伝的影響,白内障などが含まれます.
周期表
重要度:★★☆
放射線取扱主任者試験を受験するにあたり,周期表の暗記は必須です.
全て覚える必要はないという方もいますが,せっかく覚えるのであれば全部覚えてしまった方が,確実に取れる点数を増やせます.
インターネットで検索すれば様々な語呂合わせが見つかるので,自分が覚えやすいものを探して,全部覚えてください.
何も見ずに,白紙の状態から周期表を完成させることができるようになれば完璧です.
周期表の覚え方
参考までに,私が覚えた方法,語呂合わせを示します.
まず,第4周期(原子番号36のKr)までは大学受験レベルなので,覚えていない方は最初にここまで覚えましょう.
- 原子番号1~20
H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca
水(H)兵(He)リ(Li)ーベ(Be)僕(B C)の(N O)船(F Ne)ナ(Na)曲がる(Mg Al)シ(Si)ップ(P)ス(S)クラ(Cl)ー(Ar)ク(K)か(Ca)
水兵リーベ僕の船ナ曲がるシップスクラークか - 原子番号21~36
Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
スコ(Sc)ッチ(Ti)暴露(V Cr)マン(Mn)て(Fe)こ(Co)に(Ni)ド(Cu)ア(Zn)が(Ga)ゲ(Ge)アッ(As)セン(Se)ブル(Br)クル(Kr)
スコッチ暴露マンてこにドアがゲアッセンブルクル
原子番号37のRb以降は,横(周期ごと)に覚える方法と,縦(族ごと)に覚える方法がありますが,典型元素(1族,2族及び12族~18族)では族ごとに化学的性質が似ているということ,同族元素かどうかについて,試験でそのまま問われることがあるということから,縦に覚える方法をおすすめします.
上に示した語呂合わせで第4周期までは書けるので,各族の一番上の元素は覚えられたことになります.そこから次は,縦に覚えていきます.
- 1族(H + アルカリ金属)
H Li Na K Rb Cs Fr
エッチ(H)なリ(Li)ナ(Na)ちゃんク(K)ラブ(Rb)で腰(Cs)振る(Fr)
エッチなリナちゃんクラブで腰振る - 2族(Be,Mg + アルカリ土類金属)
Be Mg Ca Sr Ba Ra
ベ(Be)ング(Mg)化(Ca)する(Sr)薔(Ba)薇(Ra)
ベング化する薔薇 - 3族(希土類元素 + Ac)
Sc Y La Ac
すか(Sc)い(Y)ら(La)ーく(Ac)
すかいらーく - 4族
Ti Zr Hf Rf
チ(Ti)ヅル(Zr)はハーフ(Hf)でラフ(Rf)
チヅルはハーフでラフ - 5族
V Nb Ta Db
バナナ(V)に溺(Nb)れた(Ta)デブ(Db)
バナナに溺れたデブ - 6族
Cr Mo W Sg
来る(Cr)よも(Mo)う(W)すぐ(Sg)
来るよもうすぐ - 7族
Mn Tc Re Bh
待(Mn)ってく(Tc)れ(Re)ボー(Bh)リング
待ってくれボーリング - 8族
Fe Ru Os Hs
テ(Fe)ル(Ru)はオス(Os)でハス(Hs)キー
テルはオスでハスキー - 9族
Co Rh Ir Mt
コ(Co)ーラ(Rh)入れ(Ir)るの待って(Mt)
コーラ入れるの待って - 10族
Ni Pd Pt Ds
ニ(Ni)ッパーで(Pd)プッツ(Pt)ンです(Ds)
ニッパーでプッツンです - 11族
Cu Ag Au Rg
銅(Cu),銀(Ag),金(Au)メダルゲ(Rg)ット
銅,銀,金メダルゲット - 12族
Zn Cd Hg Cn
あえ(Zn)て角(Cd)で激(Hg)しくクン(Cn)クン
あえて角で激しくクンクン - 13族
B Al Ga In Tl Nh
バ(B)ール(Al)が(Ga)イン(In)テリ(Tl)日本(Nh)
バールがインテリ日本 - 14族
C Si Ge Sn Pb Fl
臭い(C Si)下(Ge)痢をすん(Sn)なり(Pb)治すフルート(Fl)吹き
臭い下痢をすんなり治すフルート吹き - 15族
N P As Sb Bi Mc
「日(N)本(P)の朝(As)は酢豚(Sb)とビ(Bi)ールだ」というMC(Mc)
「日本の朝は酢豚とビールだ」というMC - 16族
O S Se Te Po Lv
オ(O)ス(S)の性(Se)器は鉄(Te)砲(Po)ラブ(Lv)
オスの性器は鉄砲ラブ - 17族(ハロゲン)
F Cl Br I At Ts
「ふ(F)っくら(Cl)ブラ(Br)ジャー愛(I)の跡(At)」とたそ(Ts)がれる
「ふっくらブラジャー愛の跡」とたそがれる - 18族(貴ガス)
He Ne Ar Kr Xe Rn Og
変(He)な姉(Ne)ちゃんとある(Ar)暗(Kr)闇でキス(Xe)連(Rn)発するおじー(Og)さん
変な姉ちゃんとある暗闇でキス連発するおじーさん
- ランタノイド(原子番号57~71)
La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
ラン(La)ドセ(Ce)ルはプラ(Pr)スチック粘土(Nd) 午後(Pm)のサマ(Sm)ーはヨーロッパ(Eu)のゴッド(Gd)が旅(Tb)先で自炊(Dy)するためにホ(Ho)エール(Er)釣り(Tm)に行って(Yb)るって(Lu)
ランドセルはプラスチック粘土 午後のサマーはヨーロッパのゴッドが旅先で自炊するためにホエール釣りに行ってるって - アクチノイド(原子番号89~103)
Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
灰汁(Ac)取り(Th)とプロの灰汁(Pa)取りが裏(U)に眠(Np)るプ(Pu)ールでアメリカ(Am)産キュウリ(Cm)をバク(Bk)っと刈り取る(Cf) アインシュタイン(Es)はFM(Fm)聴きすぎて麺で(Md)も伸(No)びてるだろう(Lr)
灰汁取りとプロの灰汁取りが裏に眠るプールでアメリカ産キュウリをバクっと刈り取る アインシュタインはFM聴きすぎて麺でも伸びてるだろう
運動量とエネルギー
重要度:★★★
物理学の試験において,計算問題が出題されます.
ここでは,粒子(古典力学の場合,相対論的力学の場合の両方)と光子の運動量及びエネルギーを表す式((1)~(8)式),また,光子や量子力学における粒子の,粒子性と波動性を結びつけるド・ブロイ波長を表す式((9)式)について暗記してください.
(1),(2)式は,高校物理の範囲です.
(3)式は,物理学者アルバート・アインシュタインの有名な公式として,知っている方も多いと思います.
(4),(5)式あたりが少し複雑で覚えにくいかもしれませんが,基本(静止状態~通常の速度)は(1),(3)式で,速度が光速に近づくと,質量の部分が(6)式で置き換えられる,といった感じで覚えるとよいと思います.
(7),(8)式については,だけ覚えておけば,との関係から(7)式を導くことができ,速さ・時間・距離の公式(距離=速さ×時間)すなわち,(は周期で振動数の逆数)から,となるので,(8)式を導くことができます.
(9)式のド・ブロイ波長は,式が簡単なので暗記してしまった方が早いですが,(7)式中辺のに,(8)式右辺を代入して変形することによっても求められます.
粒子の運動量とエネルギー
古典力学では,粒子の質量を,速度をとすると,運動量と運動エネルギーは,
で与えられます.
一方,速度が光速に近づくと,相対論的取扱いが必要となります.
アインシュタインの特殊相対性理論では,静止質量の粒子は,存在するだけで,
で表される静止エネルギーを持ち,相対論のエネルギー保存則は,運動エネルギーにこの静止エネルギーを加えた全エネルギーに対して適用されます.
以上より,相対論的力学では,運動量と全エネルギーは,
で与えられます.
(1),(4)式より,粒子の質量は,
と表すことができ,「速度が大きくなり光速に近づくと,分母が小さくなるため質量はよりも大きくなる」と見ることができます.
光子の運動量とエネルギー
光子(X線,γ線などを含む電磁波)は,波の性質と粒子の性質の両方を持っています.
光子の振動数を,波長をとすると,運動量とエネルギーは,
で与えられます.
粒子のド・ブロイ波長
量子力学では,電子や陽子などの粒子は,粒子の性質とともに波の性質を持っています.
粒子の運動量をとすると,波長との間に,
が成り立ちます.このときのをド・ブロイ波長といいます.
放射線取扱主任者試験について
放射線取扱主任者とは
放射線取扱主任者とは,放射線障害防止法に基づき,放射性同位元素あるいは放射線発生装置を取り扱う場合に,放射線障害の防止について監督を行う者です.取扱い区分により,第1種,第2種,第3種に分けられています.
第1種及び第2種は,放射線取扱主任者試験に合格し,更に,資格講習機関で実施される資格講習を修了することによって資格を取得できます.第3種は,主任者試験が不要で,資格講習を修了することによって資格を取得できます.
試験概要
受験資格
制限はありません.
受験料(税込)
- 第1種:19,800円
- 第2種:14,124円
試験日
- 第1種:8月下旬(2日間)
- 第2種:8月下旬(1日間)
試験地
札幌・東京・大阪・福岡
試験科目
- 第1種
試験科目 | 形式・問題数 | 試験時間 | |
---|---|---|---|
1日目 | 放射性同位元素等の規制に関する法律に関する課目*1 | 五肢択一式(30問) |
75分
|
第一種放射線取扱主任者としての実務に関する課目 | 多肢択一式(6問) |
100分
|
|
物理学のうち放射線に関する課目 | 五肢択一式(30問)及び多肢択一式(2問) |
110分
|
|
2日目 | 化学のうち放射線に関する課目 | 五肢択一式(30問)及び多肢択一式(2問) |
110分
|
生物学のうち放射線に関する課目 | 五肢択一式(30問)及び多肢択一式(2問) |
110分
|
- 第2種
試験科目 | 形式・問題数 | 試験時間 |
---|---|---|
放射性同位元素等の規制に関する法律に関する課目*1 | 五肢択一式(30問) |
75分
|
第二種放射線取扱主任者としての実務に関する課目 | 五肢択一式(10問)及び多肢択一式(2問) |
75分
|
物理学のうち放射線に関する課目 化学のうち放射線に関する課目 生物学のうち放射線に関する課目 |
各課目について 五肢択一式(10問)及び多肢択一式(1問) |
120分
|
*1:試験を実施する年の4月1日現在に施行されているものについての出題.