Wikipedia preview

出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』「2015/12/08 11:50:56」(JST)

wiki ja

レントゲンが1896年1月23日に撮影した手の透視画像。骨と指輪の部分が黒く写っている。

X線（エックスせん、英: 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。

1 概要
2 発生方法
- 2.1 電子の励起準位の差によるもの
- 2.2 運動エネルギーによるもの
- 2.3 熱によるもの
- 2.4 トリボルミネッセンス
3 用途
4 種類
5 最低線量
6 低線量のX線照射によるDNA切断説
7 出典
8 関連項目
- 8.1 関連人物
9 参考文献

概要

X線はドイツのヴィルヘルム・レントゲンが1895年11月8日に発見した特定の波長域を持つ電磁波である^[1]。 X線の発見は当時直ちに大反響を呼び、X線の発生について理論的方向付けを与えようとしたポアンカレは1896年1月に、蛍光物質とX線の関連について予測を述べた。その予測に従い、翌月の2月にアンリ・ベクレルはウランを含む燐光体が現代からいえば放射性物質であることを発見^[2]するなどX線の発見は原子核物理の端緒となった。

なお、日本の法令の条文上ではカタカナを用いて「エックス線」若しくは「エツクス線」（ツを小文字を使わずに表記する）と表記するのが原則となっている。

呼称の由来は数学の“未知数”を表す「X」で、これもレントゲンの命名による。

発生方法

電子の励起準位の差によるもの

例えば、対陰極として銅、モリブデン、タングステンなどの標的に、加速した電子ビーム（30 keV程度）を当て原子の1s軌道の電子を弾き飛ばす、すると空になった1s軌道に、より外側の軌道（2p、3p軌道など）から電子が遷移してくる。この遷移によって放出される電磁波がX線（特性X線）である。この時、軌道のポテンシャルエネルギーの差で電磁波の波長が決まるので、どのような波長のX線でも出てくる訳ではない。

加速電圧（管電圧）と電子流による電流（管電流）からくる消費電力の1%程度だけがX線に転換される。つまり電子線の電力の99%が対陰極の金属塊を熱するという事になる為、実験上冷却が重要である。このような方法でX線を発生させる装置は、

X線管（特にX線管の中で分析管と言われるものは特性X線を利用する）
クルックス管

がある。

運動エネルギーによるもの

電子を対陰極で急激に制動させたり、磁場により運動方向を変更したりするなどの加速度運動をするとX線が放射され（制動放射）、制動X線と呼ばれる。特定のスペクトルを示さないので、白色X線と言われる。このような方法でX線を発生させる装置は

X線管
放射光施設（SPring-8等）

熱によるもの

レーザーで高温のプラズマを発生させ、超短パルスのX線を発生させたり、X線レーザー発振の研究が行われている。

高温のプラズマ
ブラックホールに落下し加熱されたガス

トリボルミネッセンス

セロハンテープのロールを一定の速さではがすことによるもの。トリボ（摩擦）ルミネッセンスの一種であるが、X線の発生については2008年現在の摩擦学の理論では十分な説明ができないという^[3]。1950年代には旧ソ連の科学者たちが、セロハンテープロールをある速さではがすとエネルギースペクトルのX線の領域でパルスが発生することを突き止めていた。2008年にUCLA（米カリフォルニア大学ロサンゼルス校）のチームが、真空中でセロハンテープを秒速3センチメートルの速さで剥がすことでX線撮影が可能な強度のX線が発生したことを観測し、ネイチャー誌に発表した^[3]^[4]。

用途

医療分野（診断用）でのX線写真・CT
材料の内部の傷等の探索（非破壊検査）
物性物理学分野では結晶構造解析の手段（X線回折）として利用される。
空港・飛行場における搭乗前の手荷物検査。

種類

超軟X線 (Ultrasoft X-ray): 約数10eVのエネルギーが非常に低く紫外線に近いX線
軟X線 (Soft X-ray): 約0.1 - 2keVのエネルギーが低くて透過性の弱いX線
X線 (X-ray): 約2 - 20keVの典型的なX線（一部を軟X線に入れたり硬X線に入れる場合もある）
硬X線 (Hard X-ray): 約20 - 100keVのエネルギーが高くて透過性の強いX線; 波としての性質より粒子としての性質を強く示すようになる。

最低線量

「被曝」および「低線量被曝問題」を参照

2003年に米国アメリカ合衆国エネルギー省の低線量放射線研究プログラムによる支援等を受けて^[5]米国科学アカデミー紀要(PNAS)に発表された論文によれば、人の癌リスクの増加の十分な証拠が存在するエックス線やガンマ線の最低線量は、瞬間的な被曝では、10-50mSv、長期被曝では50-100mSvであることが示唆されている^[6]。

低線量のX線照射によるDNA切断説

「被曝」および「低線量被曝問題」を参照

崎山比早子は「低線量放射線の影響は過小評価されて来たのではないか　低線量放射線でできた二重鎖DNA 切断は修復されない？」で次の研究を紹介している^[7]^[8]。

K.RothkammとM.Lobrichは、ヒト細胞において、高線量のX線照射によるDNA二本鎖切断は効率的に修復されたが、低線量のX線照射（約1mGy）によるDNA二本鎖切断は数日を経ても修復されなかったと報告している。また、X線照射後にヒト細胞が細胞分裂を重ねると、DNA二本鎖切断はX線照射以前の水準に戻るが、これは修復されないDNA二本鎖切断を持つ細胞が除去されることによると推察している^[9]。

出典

^ なお、波長域はガンマ線のそれと一部重なっている。これは、X線とガンマ線との区別が波長ではなく発生機構によるためであり、波長からX線かガンマ線かを割り出すことはできない。軌道電子の遷移を起源とするものをX線、原子核内のエネルギー準位の遷移を起源とするものをガンマ線と呼ぶ。
^ Henri Becquerel (1896), Sur les radiations émises par phosphorescence （燐光物質によって放出される見えない放射線について）
^ ^a ^b Camara, Carlos G.; Juan V. Escobar, Jonathan R. Hird1, Seth J. Putterman (2008). "Correlation between nanosecond X-ray flashes and stick–slip friction in peeling tape". Nature 455 (7216): 1089–1092. doi:10.1038/nature07378. Retrieved 2008-01-27. Cite uses deprecated parameter |coauthors= (help); Unknown parameter |month= ignored (|date= suggested) (help)
^ イギリス版、Nature、2008年10月23日 http://www.afpbb.com/article/environment-science-it/science-technology/2531731/3460343
^ David J. Brenner; et al. (2003). "Cancer risks attributable to low doses of ionizing radiation: Assessing what we really know". PNAS 100 (24): 13761–13766. doi:10.1073/pnas.2235592100. This work was supported in part by the U.S. Department of Energy Low-Dose Radiation Research Program. ([[:Category:|link]])[[Category:]]
^ 翻訳：調麻佐志, 【翻訳論文】「低線量被ばくによるがんリスク：私たちが確かにわかっていることは何かを評価する」PNAS(2003), “海外癌医療情報リファレンス”, 一般社団法人サイエンス・メディア・センター, http://smc-japan.org/?p=2037 2011年8月26日閲覧。
^ 崎山比早子による解説。崎山比早子「低線量放射線の影響は過小評価されて来たのではないか　低線量放射線でできた二重鎖DNA 切断は修復されない？」、原子力資料情報室通信　354号 (2003)p.7-11　
^ つながる／ひろがる／フェミ・ジャーナル「ふぇみん」2012年3月15日、No.2984
^ K.Rothkamm, M.Lobrich, Evidence for a lack of DNA double-strand break repair in human cells exposed to very low x-ray doses“Proceedings National Academy of Sciences USA”, Vol.100,pp.5057-5062,2003

全文を閲覧するには購読必要です。 To read the full text you will need to subscribe.

1. ニ重エネルギーX線吸収測定の概要 overview of dual energy x ray absorptiometry
2. 従来の胸部X線によるびまん性肺疾患の評価 evaluation of diffuse lung disease by conventional chest radiography
3. ストレス骨折の概要 overview of stress fractures
4. 跛行を呈する小児に対するアプローチ approach to the child with a limp
5. 画像検査の放射線関連リスク radiation related risks of imaging studies

Japanese Journal

II型糖尿病患者におけるインプラント治療の長期経過症例

福井達真,柴田俊一,小川雅之,大森俊和,岩崎ひとみ,青芝秀幸,松井孝介,塚原隆司,藤原周
岐阜歯科学会雑誌 38(2), 85-90, 2011-10-20
… に,パノラマエックス線写真撮影を行い経過観察した.他歯の治療および抜歯を行ったが,現在まで良好な経過を得られている.今回,メインテナンスと,パノラマエックス線写真および3次元的にインプラント体周囲歯槽骨の確認のため,患者の同意を得てコーンビームCT(Veraviewepocs3D,モリタ)にて撮影を行った.画像処理ソフトにはi-VIEW-3DX(モリタ)を用いた.パノラマエックス線所見,Cone-Beam …
NAID 110008708632

P-11 マイクロエックス線CT画像を用いた非破壊的検査による石膏模型の寸法測定評価(器械・技術,一般講演(ポスター発表),第58回日本歯科理工学会学術講演会)

泉田明男,石橋実,笠原紳,依田正信
日本歯科理工学会誌 30(5), 307, 2011-09-25
The purpose of this study is to evaluate the dimensional accuracy of plaster model applying a micro X-rays CT which is measureable non-destructively. Evaluation was performed by comparing the plaster …
NAID 110008790530

チタンメッシュトレーとPCBMによる下顎骨再建を施行した類腱型エナメル上皮腫の1例

川村貴史,千葉卓,八木正篤,古城慎太郎,瀬川清,水城春美,三上俊成,佐藤泰生,武田泰典
岩手医科大学歯学雑誌 36(1), 65-70, 2011-05-10
… 類腱型のエナメル上皮腫(desmoplastic ameloblastoma:DA)は,エナメル上皮腫の一亜型で,豊富な膠原線維の増生からなる間質と石鹸泡状のエックス線透過像を特徴とする.DAは,X線学的に境界不明瞭で,腫瘍周囲の被膜がないため切除範囲の設定が困難で,典型的なエナメル上皮腫と比較して,再発の割合が高いと考えられている.2006年9月,58歳の男性が,下顎右側臼歯部歯肉の腫脹と顎骨の膨隆にて近医より当科を紹介受診した.画像所見 …
NAID 110008752162

P-13 ヘッド・トラッキングセンサを利用したパノラマエックス線撮影シミュレーションシステムの開発(ポスター4,第37回福岡歯科大学学会総会抄録)

稲冨大介,市原隆洋,木原由香,坂元英知,香川豊宏,湯浅賢治
福岡歯科大学学会雑誌 37(1), 36, 2011-03-31
NAID 110008661993

Related Pictures

★リンクテーブル★

国試過去問	「100I007」「106E053」「106D020」「097G026」「106E006」
リンク元	「X線」「X線照射」「X-ray」
拡張検索	「エックス線断層撮影」「エックス線断層撮影法」「エックス線回折」「エックス線管」「エックス線項」
関連記事	「線」

「100I007」

　　[★]

35歳の男性。事業所においてエックス線発生装置使用中に誤操作で全身被曝して3時間後に来院した。被曝線量は1.8Gy程度と推定された。悪心、嘔吐などの自覚症状はない。眼瞼結膜、瞳孔、口腔粘膜および皮膚に異常はみられない。尿所見：蛋白(－)、糖(－)。血液所見：赤血球450万、Hb 14.6g/dl、白血球6,000、血小板25万。血清生化学所見：総蛋白7.2g/dl、蛋自分画(Alb68％、α1-グロブリン3％、α2-グロブリン6％、β-グロブリン8％、γ-グロブリン15％)、総ビリルビン0.9mg/dl、AST20単位、ALT25単位、LDH200単位(基準176～353)。
今後、この患者のエックス線被曝による早期障害を評価するために有用な検査はどれか。2つ選べ。

[正答]

※国試ナビ4※　［100I006］←［国試_100］→［100I008］

「106E053」

　　[★]

56歳の女性。 2年前から再生不良性貧血で治療中である。本日、赤血球輸血を行ったところ、輸血開始から約15分後に、全身の搔痒感と呼吸困難とを訴えた。これまでにも輸血を受けているが、同様の症状は経験していない。脈拍116/分、整。血圧72/50mmHg。呼吸数24/分。 SpO2 90%(room air)。全身の皮膚は発赤し、膨疹が広がっている。両側の胸部にwheezesを聴取する。直ちに輸血を中止した。
次に行うべき対応として適切なのはどれか。