電磁波・核放射線

物理学では、電磁波と核放射線という2つの概念が議論されています。これらの概念は、光学、無線技術、通信、エネルギー生産など、さまざまな分野で広く活用されています。電磁波と原子力の2つの分野で頭角を現すには、電磁波と原子力の正しい理解が不可欠です。今回は、電磁波と核放射線とは何か、その定義、用途、電磁波と核放射線の類似性、最後に電磁波と核放射線の違いについて説明します。

電磁波

電磁波は、マクスウェルによって初めて提唱された。これは、後にハインリッヒ・ヘルツが確認し、初めて電磁波を発生させることに成功した。マクスウェルは、電磁波の波形を導き出し、その速度の予測に成功した。この波の速度が光速の実験値と等しいことから、マクスウェルは「光は実は電磁波である」とも提唱したのである。電磁波には電場と磁場があり、電場は互いに垂直、磁場は波の伝搬方向に垂直に振動している。真空中では、すべての電磁波は同じ速度を持っています。電磁波の周波数は、それが蓄えるエネルギー量を決定する。その後、量子力学によって、この波が実は波のパケットであることが示されました。このパケットのエネルギーは波の周波数に依存します。これにより、物質の波動と粒子の二重性という分野が切り開かれた。これで、電磁波は波と粒子として見ることができることがわかった。物体は、絶対零度以上の温度では、さまざまな波長の電磁波を放射する。最大数の光子が放出するエネルギーは、物体の温度によって異なる。

核放射線

核反応とは、原子の原子核が関与する反応である。核反応にはいくつかの種類があります。核融合は、2つ以上の軽い原子核が結合して重い原子核を作る反応である。核分裂とは、重い原子核が2つ以上の小さな原子核に分裂する反応のことである。核崩壊とは、重くて不安定な原子核から小さな粒子が放出されることである。核反応は、必ずしも質量保存やエネルギー保存を満たすものではなく、質量-エネルギー保存を満たすものである。核放射線は、このような反応の際に放出される電磁波のことである。エネルギーのほとんどは、電磁スペクトルのX線とガンマ線領域で放出されます。