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身近な物理学…「レントゲン写真」で骨が写るのはなぜか【物理のプロが解説】

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健康診断でもおなじみのX線やCTなどを用いた放射線治療は、私たちにとって身近な存在です。本記事では、そんな放射線治療の仕組みと人体に与える影響について、京都大学名誉教授の鎌田浩毅氏と関西大手予備校「研伸館」講師の米田誠氏が、物理学の観点からわかりやすく解説します。

“未知の放射線”がそのまま定着…「X線」の歴史

体にメスを入れずに内部を観察する医療技術には内視鏡があります。

しかし体内を覗ける技術は内視鏡だけではありません。X線(レントゲン)撮影装置や、CT、MRIも、体の中を画像や映像にすることができます。

定期健康診断でもおなじみのレントゲン写真は、専門的には「単純線検査」と呼ばれ、体の中を覗く技術の中でも最古のものです。

その開発は1895年、ドイツの物理学者ヴィルヘルム・レントゲン(1845〜1923)によるX線の発見にさかのぼります。世界最初のX線写真は、X線の発見から数日後に撮影された、レントゲンの妻であるベルタ夫人の手の骨(と指輪)の写真でした。

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レントゲンの技術はまたたく間に世界中に広がっていき、日本でも1896年には島津製作所の二代目社長であり発明家の島津源蔵(1869〜1951)が国内初のX線写真撮影に成功しています。ちなみに、島津製作所の初代社長である「初代島津源蔵」は、この島津源蔵の父親です。1894年に初代が急死し、長男の梅次郎が源蔵を襲名したのです。

こうして世界に広まっていったレントゲン写真ですが、実はレントゲン自身も、なぜ骨の透視写真が撮影できるのかはよくわかっていませんでした。

そこで彼は、この得体の知れない「未知の放射線」を仮称として「X(未知の)線」と名づけたのですが、それがそのまま呼称として定着してしまったというわけです。

その後、X線が非常に強い透過性を持つ〝目に見えない光の一種(電磁波)〟であることが明らかにされます。それは、レントゲンの同僚であるドイツのマックス・フォン・ラウエ(1879〜1960)によってでした。

では、レントゲン写真はどのような仕組みによって撮影されるのでしょうか?

レントゲン写真で骨が見えるワケ

X線によるレントゲン写真の仕組みを説明する前に、まずフィルムカメラの写真撮影をイメージしてみてください。

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