X線（エックス線, X-rays）

X線は、電磁波スペクトルの中で紫外線より波長が短く、ガンマ線より波長が長い範囲の電磁波である。波長が短いため高エネルギーであり、物質を透過する能力を有する。この特性を利用して、医療や工業、科学研究の分野で幅広く利用されている。

1. X線の基本特性

• 波長範囲: 約0.01ナノメートル（nm）～10ナノメートル（nm）。

2. X線の性質

1. 透過性
   • 高エネルギーを持つため、可視光や紫外線では透過できない物質を通過できる。
   • 密度や原子番号が高い物質（例：骨や金属）では、吸収されやすい。
2. 直進性
   • X線は直進する特性があり、物体内部の構造を撮影するのに適している。
3. 蛍光誘発性
   • X線は物質に蛍光を発生させることができる。
4. 電離作用
   • 高エネルギーにより、物質中の原子や分子を電離する能力がある。

3. X線の利用

3.1 医療分野

• X線撮影（レントゲン検査）
  • 骨折、肺炎、腫瘍などの診断に使用される。
• CT（コンピュータ断層撮影）
  • X線を用いて体の断層画像を作成し、内部構造を詳しく調べる。
• 放射線治療
  • がん治療において、高エネルギーのX線で腫瘍細胞を破壊する。

4. X線と人体への影響

• 短期間の影響
  • 高線量のX線被ばくは、皮膚炎や脱毛などの急性障害を引き起こす。
• 長期間の影響
  • 長期間の被ばくは、DNAの損傷を通じてがんや遺伝子変異のリスクを高める。
• 安全対策
  • 医療現場では、鉛製の防護具や線量の管理により被ばく量を最小限に抑えている。

5. X線の自然発生源

• 太陽
  • 太陽から放出されるX線は地球の大気で吸収されるため、地表には到達しない。
• 宇宙線
  • 宇宙から到達する高エネルギー粒子が大気中でX線を生成することがある。

6. X線の人工発生

• X線管
  • 真空管内で高速電子を金属ターゲットに衝突させることでX線を発生。
• 加速器
  • 高エネルギーの加速器で粒子を衝突させることで生成。