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電離箱

索引 電離箱

電離箱は、主に電離放射線の検知または測定のために使用される装置である。 電離箱は、2枚の導体の金属板(あるいは2つの電極とも言える)で挟まれた、ガスで満たされた容器である。これらの電極の形は、平行な板であったり、あるいは共軸の円筒形をしている。電極のうちの片方が容器自体の壁をなしているものもある。2つの電極の間には電圧が印加されているが、普段は電流は流れていない。 電離放射線(アルファ粒子、ベータ粒子、ミュー粒子などの荷電粒子線やX線、ガンマ線など)がこの円筒に入ると、その放射線の通った軌跡に沿って電極間のガスが電離され、正電荷をもつイオンと負電荷をもつ電子に分離する。この円筒には電圧がかかっているので、正イオンはマイナスの電極に、電子はプラスの電極に向かって動き、短時間だけ電極間に通電するので、短いパルス電流が発生する。この電流を検流計で測定すれば電離反応の数が分かる。 しかし、電離で生じた電子一個分による電流はごく微量なので、実際には回路に抵抗器をかませてその両側の電圧を測定するか、コンデンサをかませて電流の積分を測定する。 電離箱には様々なタイプの放射線計数器および検知器がある;異なるガスを充填するもの、液体で満たされているもの、あるいは空気に開放されているものもある。また、装置の入射窓の材質の違いよってさまざまな測定が可能である。アルファ粒子はガラスの窓を透過しないが雲母の窓は透過するので、端窓の材質をガラスにすればベータ線のみの測定が、雲母にすればアルファ線とベータ線の合計が測定できる。 なお、印加する電圧を高くすると、電離で生じた電子は電場により加速されてエネルギーが高くなり、さらに別の電離を起こすことができるようになる(二次電子が生じる)。こうなると電離一回につき電子一個が生じると言う関係性が失われ、複数個の電子が回収されることになる。この作用を利用した検知器は比例計数管と呼ばれる。さらに電圧を上げると、二次電子による電離作用があまりに多数になるため、電離放射線のエネルギーに関わり無く電離放射線一本あたりの電離の数は一定となる。これがガイガー=ミュラー計数管である。.

14 関係: ミュー粒子ベータ粒子アメリシウムアルファ粒子イオンイオン化ガンマ線ガイガー=ミュラー計数管窒素酸素電極X線比例計数管放射線

ミュー粒子

ミュー粒子 (muon, μ) とは、素粒子標準模型における第二世代の荷電レプトンである。英語名でミューオン(時にはミュオン)と表記することもある。.

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ベータ粒子

ベータ粒子(ベータりゅうし、β粒子、beta particle)は、放射線の一種で、その実体は電子または陽電子である。ベータ粒子の流れを、ベータ線と呼ぶ。普通「ベータ線」という場合は、負電荷を持った電子の流れを指す。.

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アメリシウム

アメリシウム (americium) は原子番号95の元素。元素記号は Am。アクチノイド元素の一つ。第3の超ウラン元素でもある。安定同位体は存在しない。銀白色の金属で、常温、常圧で安定な結晶構造は六方最密充填構造 (HCP)。比重は13.67で、融点は995 (850-1200)、沸点は2600 。展性、延性があり、希酸に溶ける。原子価は、+2〜+6価(+3価が安定)。化学的性質はユウロピウムに類似する。発見された同位体の中で最も半減期が長いのは、アメリシウム243の7370年である。.

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アルファ粒子

フレミング左手の法則 ベータ線の実態である電子やガンマ線と異なり、ヘリウム4の原子核であるアルファ粒子は一枚の紙すら通過できない。 原子核がアルファ崩壊してアルファ粒子を放出している アルファ粒子(アルファりゅうし、α粒子、alpha particle)は、高い運動エネルギーを持つヘリウム4の原子核である。陽子2個と中性子2個からなる。放射線の一種のアルファ線(α線、alpha ray)は、アルファ粒子の流れである。 固有の粒子記号は持たず、ヘリウム4の2価陽イオンとして (より厳密には )と表される。.

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イオン

イオン(Ion、ion)とは、電子の過剰あるいは欠損により電荷を帯びた原子または原子団のことである。電離層などのプラズマ、電解質の水溶液、イオン結晶などのイオン結合性を持つ物質内などに存在する。 陰極や陽極に引かれて動くことから、ギリシャ語のἰόνイオン, ローマ字表記でion("going")より、 ion(移動)の名が付けられた。.

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イオン化

イオン化(イオンか、ionization)とは、電荷的に中性な分子を、正または負の電荷を持ったイオンとする操作または現象で、電離(でんり)とも呼ばれる。 主に物理学の分野では荷電ともいい、分子(原子あるいは原子団)が、エネルギー(電磁波や熱)を受けて電子を放出したり、逆に外から得ることを指す。(プラズマまたは電離層を参照) また、化学の分野では解離ともいい、電解質(塩)が溶液中や融解時に、陽イオンと陰イオンに分かれることを指す。.

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ガンマ線

ンマ線(ガンマせん、γ線、gamma ray)は、放射線の一種。その実体は、波長がおよそ 10 pm よりも短い電磁波である。 ガンマ線.

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ガイガー=ミュラー計数管

イガー=ミュラー計数管(ガイガー=ミュラーけいすうかん、Geiger-Müller counter)は、1928年にドイツのハンス・ガイガーとヴァルター・ミュラーが開発したガイガー=ミュラー管(Geiger-Müller tube)を応用した放射線量計測器である。 ガイガー・カウンター(Geiger counter)あるいはGM計数管とも呼ばれる。.

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窒素

素(ちっそ、nitrogen、nitrogenium)は原子番号 7 の元素。元素記号は N。原子量は 14.007。空気の約78.08 %を占めるほか、アミノ酸をはじめとする多くの生体物質中に含まれており、地球のほぼすべての生物にとって必須の元素である。 一般に「窒素」という場合は、窒素の単体である窒素分子(窒素ガス、N2)を指すことが多い。窒素分子は常温では無味無臭の気体として安定した形で存在する。また、液化した窒素分子(液体窒素)は冷却剤としてよく使用されるが、液体窒素温度 (-195.8 ℃, 77 K) から液化する。.

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酸素

酸素(さんそ、oxygen)は原子番号8、原子量16.00の非金属元素である。元素記号は O。周期表では第16族元素(カルコゲン)および第2周期元素に属し、電気陰性度が大きいため反応性に富み、他のほとんどの元素と化合物(特に酸化物)を作る。標準状態では2個の酸素原子が二重結合した無味無臭無色透明の二原子分子である酸素分子 O として存在する。宇宙では水素、ヘリウムに次いで3番目に多くの質量を占めEmsley (2001).

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電極

電極(でんきょく)とは、受動素子、真空管や半導体素子のような能動素子、電気分解の装置、電池などにおいて、その対象物を働かせる、あるいは電気信号を測定するなどの目的で、電気的に接続する部分のことである。 また、トランジスタのベース、FETのゲートなど、ある電極から別の電極への電荷の移動を制御するための電極もある。.

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X線

透視画像。骨と指輪の部分が黒く写っている。 X線(エックスせん、X-ray)とは、波長が1pm - 10nm程度の電磁波のことを言う。発見者であるヴィルヘルム・レントゲンの名をとってレントゲン線と呼ばれる事もある。放射線の一種である。X線撮影、回折現象を利用した結晶構造の解析などに用いられる。.

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比例計数管

比例計数管(ひれいけいすうかん)は、電離放射線の数を数え、またそのエネルギーを測る測定装置である。.

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放射線

放射線(ほうしゃせん、radiation、radial rays)とは、高い運動エネルギーをもって流れる物質粒子(アルファ線、ベータ線、中性子線、陽子線、重イオン線、中間子線などの粒子放射線)と高エネルギーの電磁波(ガンマ線とX線のような電磁放射線)の総称をいう。「放射線」に全ての電磁波を含め、電離を起こすエネルギーの高いものを電離放射線、そうでないものを非電離放射線とに分けることもあるが、一般に「放射線」とだけいうと、高エネルギーの電離放射線の方を指していることが多い 。 なお、広辞苑には「放射性元素の放射性崩壊に伴い放出される粒子放射線と電磁放射線(主にアルファ線、ベータ線、ガンマ線)を指す」広辞苑第五版 p.2432【放射線】、とあるが、これは放射性物質の放射能を問題とする文脈ではそれを指す、というくらいの意味である。.

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