ベクレルとは？意味をやさしく解説 - サードペディア百科事典

ベクレル（Bq）とは

ベクレル（Bq）は、放射能の強さを表す単位であり、1秒間に崩壊する原子核の数を意味します。例えば、ある放射性物質が8秒間に370個の原子核を崩壊させる場合、その放射能は46.25 Bqとなります。

ベクレルの定義と歴史

ベクレルの名称は、ウランの放射能を発見しノーベル物理学賞を受賞したフランスの物理学者アンリ・ベクレルに由来します。以前は「壊変毎[[秒]]（dps）」という単位が用いられていましたが、1975年の国際度量衡総会でベクレル（Bq）が正式な単位として採用されました。ベクレルはSI組立単位であり、基本単位のs⁻¹で表されます。

ベクレルの関連単位

放射能事故などでは、ベクレルの数値が非常に大きくなることが多いため、以下のSI接頭語を付けて用いられます。

kBq（キロベクレル）：10³ Bq
MBq（メガベクレル）：10⁶ Bq
GBq（ギガベクレル）：10⁹ Bq
TBq（テラベクレル）：10¹² Bq

実験室レベルでは、mBq（ミリベクレル、10⁻³ Bq）などの小さい単位も使用されます。また、放射性物質の濃度を表す際には、Bq/L（リットルあたりベクレル）やBq/kg（キログラムあたりベクレル）といった単位が用いられます。

旧単位：キュリー（Ci）

かつては、1グラムのラジウムの放射能を表すキュリー（Ci）という単位が使用されていました。

1 Ci = 3.7 × 10¹⁰ Bq = 37 GBq
1 Bq = 2.7 × 10⁻¹¹ Ci = 27 pCi

放射能と放射線の線量

放射線は、一般的に人体に有害な影響を与える可能性があります。人体への影響を評価する上で重要なのは、放射線によって人体が吸収したエネルギーの量を示す吸収線量（単位：グレイGy）です。また、放射線の種類やエネルギーの違いによる生物学的影響の違いを考慮した実効線量（単位：シーベルトSv）も用いられます。

ベクレルは放射性物質から放出される放射線の量を表す単位であり、放射線が物質や生体に作用する程度は、ベクレルだけでは評価できません。同じベクレルの放射能を持つ場合でも、線源の形状、遮蔽の状況、吸収線量、放射線の種類やエネルギーなどの条件によって、人体への影響は異なります。

放射性物質が異なれば、放出される放射線の種類やエネルギーも異なるため、放射能が同じでも影響は異なります。ベクレルからシーベルトへの換算は、単純計算では難しく、様々な条件を考慮する必要があります。

ベクレルの測定

実験的に放射能を測定する場合、対象物質の性質や放射能の時間変化が急激でない場合は、あらかじめカウント数と放射能の強さを測定しておき、相対的な差で放射能を測定する方法が用いられます。

放射性物質は半減期ごとに原子数が半分になるため、放射能も半減します。半減期が非常に短い原子核や素粒子の場合、高感度の測定器が必要となります。逆に、半減期が非常に長い場合や放射能が低い場合は、放出頻度の少ない放射線を確実に検出するために高い技術力が求められます。

原子の個数、放射能の時間に伴う計算法

以下に、1グラムのラジウム226に含まれる原子数と放射能を計算する例を示します。

原子数の計算

1 gのラジウム226（²²⁶Ra）に含まれる原子数Nを計算します。²²⁶Raのモル質量は約226 g/molであるため、1 gの²²⁶Raは1/226 molに相当します。アボガドロ定数（NA = 6.022 × 10²³ mol⁻¹）を掛けると、以下のようになります。

N ≈ 2.66 × 10²¹ 個

放射能の計算

ラジウム226の放射能Aは、崩壊定数λと原子数Nの積で求められます（A = λN）。崩壊定数λは、半減期tHを用いてλ = ln(2)/tHと表されます。

²²⁶Raの半減期は1600年（約5.05 × 10¹⁰ s）であるため、崩壊定数は以下のようになります。

λ ≈ 1.37 × 10⁻¹¹ s⁻¹

したがって、放射能Aは以下のようになります。

A ≈ 3.64 × 10¹⁰ Bq

ラジウム1グラムの放射能の正確な値は3.61×10¹⁰ Bqとされています。放射性物質は時間とともに減少するため、経過時間を考慮した計算が必要です。また、崩壊後の核種が放射性の場合、親核種と合わせて放射能の総和が増加します。

符号位置

Unicodeには、ベクレルの記号が収録されていますが、互換性のためであり、使用は推奨されません。

ベクレル