Radioactivity: Expect the unexpected - Steve Weatherall

放射能 : あまり知られていない放射能の話 - スティーブ・ウェザーオール

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar

翻訳: Akiko Hicks 校正: Tomoyuki Suzuki

It is only in the last 100 or so years that human kind has understood

ここ百年くらいの間に

that the nucleus of the chemical elements is not always fixed.

やっと元素の原子核が 不変でないことがわかりました

It can change spontaneously from one element to another.

ある元素が突然 別のものに変わったりするんです

The name for this process is radioactivity.

この過程で放射線を出す能力を放射能といいます

You probably already know something about the nucleus:

原子核についてはいろいろ知っていますよね

it's much tinier than the atom,

原子よりずっと小さいとか

it's made of particles called protons and neutrons,

陽子と中性子という 素粒子でできているとか

there are electrons orbiting around it.

電子がまわりを回っているとか

And though the atoms can share or swap electrons when they bond together,

それに原子同士が結びつくと 電子を共有したり交換する事はあっても

the nuclei themselves never change.

原子核自体は絶対に変わらないとか

Right?

そうですよね？

Well, no.

でも 実は違うんです

Certain nuclei are not stable in that way.

原子核の中には安定してないのもあるんです

This means they may change suddenly,

そういうものは突然 別のものに

spontaneously.

瞬間的に変わったりします

The radioactive nucleus flings out a small particle

放射性のある原子核は 素粒子を放出して

and transforms into another element, just like that.

別の元素になります コロッと変わるんです

For example,

例えば

the carbon nucleus can eject a fast-moving electron

炭素の原子核は電子を放出して

and turn into a nitrogen nucleus.

窒素の原子核になったりします

There are two different particles that can be emitted from radioactive nuclei,

放射性の核から放出される素粒子には ２種類ありますが

but never together.

両方同時に放出される事はありません

The very fast electron is known as a beta particle.

すごいスピードで放出される電子は ベータ粒子と呼ばれます

If you know a little bit about electrons, you may be thinking,

電子の知識がある人は こう思うかもしれません

"What was the electron doing in the nucleus in the first place?"

「原子核の中に電子なんかあったっけ？」

The answer is there is a neutron in nucleus

実は原子核の中で中性子が

spontaneously changed into a proton,

突然陽子に変わり

which stayed behind,

核の中に残る一方

and the electron flew out as a beta particle.

電子がベータ線となって飛び出してきます

This is not what chemistry has taught us to expect.

化学の授業では習わなかったことです

The nucleus is supposed to be stable.

原子核は安定しているのが当然で

Neutrons don't change into protons.

中性子が陽子に変わるなんて 教わりませんでした

Except, sometimes they do!

でも 実はそういうことが起こるのです

The other particle it emits spontaneously

不安定な核から排出される素粒子の

from an unstable nucleus is alpha.

２つ目はアルファ粒子です

An alpha particle is 8,000 times more massive than beta,

アルファ粒子はベータ粒子に比べると 8千倍の質量を持っています

and it's a bit slower.

だから飛ぶのもゆっくりです

Alpha is made from two protons and two neutrons.

アルファ粒子は陽子2つと 中性子2つでできています

If we trap all those alpha particles together,

出てくるアルファ粒子を集めると

we get helium gas.

ヘリウムの気体が得られます

Alpha is a helium nucleus.

アルファ粒子はヘリウムの原子核と 同じなんです

Like the beta particle, you would not have expected

ベータ粒子と同様 これにもびっくりします

a heavier nucleus to throw out helium.

別の重たい原子核がヘリウムを放出するなんて

But again, it happens,

でも これも 時に起こります

and the nucleus becomes a new element.

そして原子核は違う元素のものになります

So, is radioactivity useful or just dangerous?

放射能は人類の役に立つものでしょうか それとも単に危険なものでしょうか？

Wherever you are sitting,

みなさんの身近に

it is quite likely that there is a device nearby

アルファ粒子を出す装置があるはずです

which contains a source of alpha particles:

アルファ粒子を出す装置があるはずです

a smoke detector.

煙感知器です

The source is radioactive Americium.

元となるのは放射性アメリシウム

You are totally safe from these alpha particles,

でもこのアルファ粒子は 全く危険ではありません

which cannot travel more than a few centimeters in air.

空気中では2センチほどしか進めないからです

Beta particles penetrate much farther

ベータ粒子というとそうはいきません

through materials than alpha can.

アルファ粒子より物質の中を深く貫通していきます

Radioactive atoms are used in medicine as traces,

放射性原子は医療分野で トレーサーとして

to show where chemicals travel in the patient.

体内での化学物質の動きを 見るために使われています

Beta particles are emitted and have enough energy

ここで出るベータ粒子は 十分なエネルギーがあるので

to emerge from the body and be detected.

体外から検出する事ができるのです

There is a third type of nuclear radiation:

放射線にはもう一つ種類があります

gamma, which is not a particle at all.

この3番目のガンマ線は粒子ではありません

It is an electromagnetic wave,

電磁波です

like microwaves, or light,

マイクロ波や光の仲間ですが

but it is actually 1,000 times more energentic than visible light.

可視光線と比べ千倍もの エネルギーを持っています

Gamma rays may pass right through your body.

ガンマ線は体を簡単につき抜けます

Gamma is used to zap the bacteria in fruit to increase its shelf life,

ガンマ線は果物に照射して殺菌し 貯蔵期間を延長したり

or in radiotherapy to kill cancer cells.

ガンの治療にも使われます

Radioactive substances get hot,

放射性物質は熱を出すので

and this heat can be used to generate power.

この熱を使って発電にも使われます

This heat has been brought to you since space probes,

この熱は宇宙探査ロケットや

and, in the past, in pacemakers for hearts.

過去には心臓のペースメーカにも 使われていました

The more abruptly nuclear radiation is slowed down,

放射線が急激に減速されるほど

the more damage it does to the atoms it hits.

あたった原子に対する損傷が大きくなります

This is called ionization.

これはイオン化と呼ばれます

Alpha causes the most ionization as it crashes into other atoms

原子にぶつかると アルファ線が イオン化を最も多く起こし

and gamma the least.

ガンマ線は一番少ないです

In humans, the most serious effect of radiation

人間にとって一番こわい放射線の影響は

is the damage that it can cause to our DNA.

体内のDNAの損傷です

Although alpha cannot penetrate your skin,

アルファ粒子は 私たちの皮膚を 通り抜ける事は出来ませんが

if you inhale or injest a radioactive nucleus,

放射性物質を吸い込んだり 経口摂取した場合

the health consequences can be severe.

人体に大きな害を与えます

Radioactivity is both useful and deadly,

放射能は暮らしに役立つ反面 危険でもあります

but it is all around us as a background to the natural world.

でも自然界のあらゆる場所に 身近に存在しているのです