放射能の発見は、悪天候に負うところが大きい。 フランスの物理学者アンリ・ベクレルが、ある物質が太陽光に当たると光る現象である蛍光を研究しようとしていましたが、曇りの日は実験の邪魔になるので、蛍光を発するウラン塩を布で包み、写真皿と銅の十字架と一緒に引き出しの中に入れておいたそうです。 この単純な偶然が、1896年、放射能の存在を明らかにし、素粒子の世界への窓を開き、核革命の幕開けとなったのである。
放射能を理解する
ようやく塩を手に入れたベクレルは、塩が光にさらされていないにもかかわらず、写真プレートに十字架の像が現れていることに気がつきました。
ベクレルの博士課程学生であったマリー・キュリーは、夫のピエールとともにこの問題を調査し、この効果が蛍光とは無関係であることに気づき、代わりに、ある物質が自然に一定のエネルギーを放出していることを発見したのです。 彼らは「放射能」という言葉を作り、ポロニウムとラジウムという2つの新しい放射性元素を発見した。
物理学者アーネスト・ラザフォードとフレデリック・ソディは、さらに深く掘り下げ、微量の物質が膨大なエネルギーを蓄えていることを発見しました。 また、放射性崩壊の過程で、ある元素が別の元素に変化することにも気づきました。ウランの原子が（いくつかの中間段階を経て）鉛の原子に変化するのです。 1920年代までは、多くの下剤や歯磨き粉のメーカーが放射性トリウムを堂々と製品に混ぜていましたし、アメリカでは1938年にようやく消費者製品への放射性物質の使用が禁止されました。
今日、私たちは、放射能とは何か、どのように危険なのか、そしてどのように利用できるのかについて、より包括的に理解することができるようになりました。
ここで基本的な概要を説明します。原子を想像してください。中心の原子核の周りに電子の雲があり、そこに中性子と陽子という粒子がぎっしりと詰まっている状態です。 陽子と中性子の配列には安定なものとそうでないものがあり、陽子に対して中性子が多すぎると原子核は不安定になり、バラバラになります。 アルファ粒子は陽子2個と中性子2個を持ち去り、元素は陽子の数で定義されるので、アルファ粒子が放出されると親原子はまったく新しい元素となる。 ベータ崩壊では、中性子が1個の陽子と1個の電子に変化し、電子が高速で移動して余分な陽子を残し、再び別の元素の原子になる。
健康への影響は？
ベクレルとキュリー夫妻が発見したように、放射能は自然界に存在する現象である。 地球上の多くの鉱物がゆっくりとした放射線を出し、私たちが吸う空気には放射性ガスが含まれ、食べ物や私たちの体にもカリウム40や炭素14などの放射性原子がわずかながら含まれています。 また、地球は太陽からの放射線や高エネルギーの宇宙線も受け取っています。 これらの放射線源は、自然ではあるが避けられないレベルの背景放射線を作り出している。 X線などの医療処置、煙探知機、建材、可燃性燃料など、多くの人工的な放射線源がこれに加わる。
害の程度は被曝の長さとレベルに依存するので、一般に私たちは低レベルの背景放射源によって害されることはない。 放射線は、体内の化学物質を損傷し、私たちの組織の化学結合を分解し、細胞を殺し、DNA を損傷して、癌につながる可能性があります。 非常に高い線量では、放射線は数時間以内に病気や死を引き起こす可能性があります。
原子力を利用する
放射能の影響は、歴史上、原子力発電所のメルトダウンによって、さらに壮大なスケールで感じられるようになりました。 核分裂は、原子の核が分裂し、少なくとも2つの「娘」核を作り、エネルギーを熱として放出するもので、数十年にわたって電気を生産するために利用されてきた。 この熱を利用して水を沸騰させ蒸気を作り、タービンを回して発電する。 残念ながら、これはクリーンなプロセスではありません。安全に処分するのが難しい放射性廃棄物が発生し、極端な場合には、2011年の福島第一原子力発電所の地震によって引き起こされた災害のように、反応が制御不能になる可能性があります
別の放射性プロセスとして、クリーンエネルギーを安全に生成する方法として核融合が考えられます。 核分裂とは対照的に、核融合は2つの原子核を結合させるものである。 しかし、核融合には非常に高い温度と圧力が必要で、これは高価であり、地球上で再現するのは困難です。
A long road ahead
ベクレルは最初の発見から12年後、放射性物質の取り扱いによる火傷と傷跡で54歳で亡くなり、マリー・キュリーも数十年後に白血病で亡くなっています。 ピエール・キュリーも、1906年に馬車に轢かれて死亡しているのでわかりませんが、放射能は徐々に死んでいったのでしょう。 また、放射性物質による事故は、厳しい安全対策と徹底した緊急対応により、発生頻度が減り、死者も少なくなっている。 最近の福島の原発事故では、被曝による死者はゼロでした。しかし、放射能の巨大な生の力を安全に利用できるようになるには、まだまだ長い道のりがあります。