吸収線量

吸収線量（きゅうしゅうせんりょう、）とは、放射線の照射によって単位質量あたりの物質が吸収するエネルギー量を言う。吸収線量の単位はグレイ（Gray、記号:Gy）が用いられる。なお、1 Gy = 1 J/kgである。

吸収線量は、その定義として物質の定めが無い。そのため取り扱う問題に応じて物質を定める必要がある。よく用いられるのは、臓器吸収線量（物質が人体の臓器）と空気吸収線量（物質が空気）である。

電子工学ではTID()と呼ばれる。

概要物質が放射線の照射を受けると、放射線と物質との相互作用（主に電離・励起）により、物質は放射線のエネルギーを吸収する（放射線が物質にエネルギーを与える）。同じ種類の放射線の照射であっても、物質によって付与されるエネルギーは異なるので、照射によりエネルギーを吸収する物質（吸収体）が空気である場合は空気吸収線量、人間の場合は臓器（組織）吸収線量というように使用目的用途に応じて物質を特定する必要がある。単位としてはグレイ Gy が使われる。かつては単位としてラドが使われた。

放射線は人体にとって一般に有害であるが、放射線の健康影響を決定する最も大きな要素は、この放射線被曝によって人体の臓器に与えられた吸収線量（臓器吸収線量）である。ただし、吸収線量が同じ場合でも入射した放射線の種類（ガンマ線、アルファ線など）や中性子線の場合はそのエネルギーによって生体に与える影響は異なる。そのため、放射線防護の世界に置いては吸収線量ではなく吸収線量に補正係数である放射線荷重係数を掛け合わせた等価線量が用いられる。

吸収線量（臓器吸収線量）が主に用いられるのは、放射線防護の領域外である確定的影響を問題とする場合や医療分野における放射線診断・治療による医療被曝の線量を表す場合である。医師は通常放射線治療を Gy または mGy 単位で処方する。

定義微小体積要素dV中の物質に付与されるエネルギーがdEであるとき、吸収線量 Dは、

と定義される。

TIDの見積もり TIDは遮蔽物と位置によって大きく変化する。

位置低軌道では放射線量は低い。ヴァン・アレン帯に近づくほど線量は増える。ヴァン・アレン帯は赤道上高度2,000 - 5,000kmブリタニカ国際大百科事典2013小項目版「バンアレン帯」より。と、10,000 - 20,000kmブリタニカ国際大百科事典2013小項目版「バンアレン帯」より。の間にあり、赤道では最も厚く、極付近では極めて薄い。南大西洋異常帯では特に線量が増える。

月面など天体の表面であれば銀河宇宙線は半分が天体の陰になって遮られる。

線量モデル NASAのAP-8/AE-8モデルは、それぞれ地球軌道上の電子・陽子をモデル化している。

NASAのCCMCがこうしたモデルをデータベース化している。

遮蔽ヴァン・アレン帯は低エネルギーの陽子と電子であり、アルミ板で大きく線量を減らせる。ただしガンマ線などの二次放射線が生じる。太陽風も95%は陽子である。,太陽風と太陽風擾乱の生成,亘慎一,通信総合研究所季報Vol.48 No.3 ,P21-35,2002年

一方、銀河宇宙線は非常にエネルギーが高く、遮蔽は困難である。

これらの要素を考慮して、TIDを計算する。

計算プログラム NASAのSHIELDOSE-2は遮蔽・位置を考慮して宇宙空間における線量を見積もることができる。

ESAのSPENVISはSHIELDOSE-2をエンジンに用いたWebベースのモデリングツールである。

簡易な見積もりを出すウェブサービスもある。宇宙放射線トータルドーズ計算 (SHIELDOSE-2近似モデル)

単位

注釈

出典

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