★核爆発
核爆発を引き起こすことは簡単にできないので、原子爆弾のイメージから放射性物質がたちまち核爆発を起こすと恐れる必要はない。
★臨界事故
東海村JCO臨界事故のように、放射性物質が核分裂反応の連鎖を起こす臨界状態になると、通常の状態よりも強力な放射線を出して人を殺傷する危険性がある。
臨界になるための条件を臨界条件といい、主に放射性物質の核種、質量、濃度、形状と、その周囲の状態で決められる。
臨界状態にならないように管理することを、臨界管理といい質量管理、濃度管理、形状管理が行われている。
人為的な事故だけでなく、天然でもオクロの天然原子炉で臨界状態になったことが知られている。
★放射線被曝
放射性物質が発見されたときには、放射線被曝が人体にどのような損傷を与えるかが知られていなかったために、キュリー夫妻のような初期の研究者は放射線障害に苦しみ白血病になった。
放射線のうち、アルファ線とベータ線に関しては特別な技術を用いなくても容易に遮蔽することができる。
しかし、ガンマ線、X線、中性子線は物質を透過する能力が高いため、できるだけ生態系に影響を与えない配慮が求められている。
その具体的な方法は、放射線が十分に減衰するだけの間隔と遮蔽を取ることである。
放射性物質を体内に取り込んでしまった場合には、間隔と遮蔽を取ることが不可能なので、内部被曝はすべての放射線が影響を及ぼす。
特にアルファ線は放射線荷重係数が大きく人体への影響も甚大である。
また、放射壊変に伴ってニュートリノなどの素粒子が放射される。
しかし、これらは物質をほぼ無限に透過する性質があるものの物質に対しての影響が実質的にないため、この種の問題の際は無視してよいものとされる。
★アルファ粒子（アルファりゅうし、α粒子、alpha particle）
高い運動エネルギーを持つヘリウム4原子核である。陽子2個と中性子2個からなる。
放射線の一種のアルファ線（α線、alpha ray）は、アルファ粒子の流れである。
★アルファ粒子の性質
アルファ粒子は不安定核のアルファ崩壊にともなって放出される。
+2の電荷を帯びており、ローレンツ力によって電場や磁場で屈曲される。
電離作用が強いので透過力は小さく、紙や数cmの空気層で止められる。
しかし、その電離作用の強さのため、アルファ線を出す物質を体内に取り込んだ場合の内部被曝には十分注意しなければならない。
ベータ線の実態である電子やガンマ線と異なり、ヘリウム4の原子核であるアルファ粒子は一枚の紙すら通過できない。
★ガンマ線（ガンマせん、γ線、英: Gamma-ray）
放射線の一種。その実体は、波長がおよそ10pmよりも短い電磁波である。
★ガンマ線の概要
X線とは波長領域（エネルギー領域）の一部が重なっており、ガンマ線とX線との区別は波長ではなく発生機構によっている。
そのため、波長からガンマ線かX線かを割り出すことはできない。
正式には、原子核内のエネルギー準位の遷移を起源とするものをガンマ線と呼び、軌道電子の遷移を起源とするものをX線と呼ぶ。
ただし、発生機構の違いを明確に別ける必要がない場合には、波長領域による区分として一意的に扱い、X線よりも高いエネルギー領域（短い波長領域）の電磁波をまとめてガンマ線と呼ぶこともある。
ガンマ線が消滅するとき、電子と陽電子が対生成される。逆に、電子と陽電子が対消滅する際、ガンマ線が発生する。
★対生成（ついせいせい, Pair production）
高いエネルギーを持った光子が原子核などに衝突したときに、粒子と反粒子が生成される自然現象のこと。
量子力学の用語である。
対生成とは逆に粒子と反粒子とが衝突すると、対消滅が起こる。
原子核などの光子に対する標的が存在すると、運動量とエネルギーの保存則を両立できるため、対生成が起こり得る。
入射するガンマ線のエネルギーが1.02MeV以上、すなわち電子と陽電子の質量の和に相当するエネルギーを超えると、電子と陽電子の対生成が可能となる。
一方、原子番号が173を超える超重原子のK殻（1s軌道）の電子の束縛エネルギーは、対生成に必要なエネルギーを超える。
もし、1s軌道に電子がない場合は、ディラックの海にある負のエネルギー準位にある電子が、そのままのエネルギーで1s軌道に遷移し、対生成が起こる。
この現象は真空の崩壊と呼ばれている。
ただし、このような超重原子は安定的に存在しないため、ウラン原子核同士を加速して近接させ、瞬間的に形成される擬似的な超重原子が放出する陽電子を検出する試みが行われている。
★他の放射線との比較
ヘリウム4の原子核であるアルファ粒子は一枚の紙すら通過できず、ベータ線の実態である電子では1cmのプラスチック板で十分遮蔽できるが、電磁波であるガンマ線では10cmの鉛板が必要となる。
* アルファ粒子・ベータ粒子と比べると透過能力は高いが、電離作用は弱く、放射線荷重係数が小さい。
* ガンマ線の遮蔽には鉛、鉄、コンクリートなどが使われる。
遮蔽能力が最も高いのは鉛だが、それでも遮蔽には約10cmの厚さを要する。
ガンマ線は飛程が長い上、電荷を持たないので電磁気力を使って方向を変えられないため、ガンマ線からの防護は他の放射線と比較して難しい。
* また、ガンマ線の持つ電離作用により、DNAを傷つけることによる発がん作用などがある。致死線量は6グレイ前後である。
★中性子線（ちゅうせいしせん、Neutron beam）
中性子の粒子線のこと。
中性子は電荷を持たないが、スピンを持つので、中性子線は、これを使った結晶構造解析、特に磁気構造の解析に有用である。
中性子線を物質に当てると、中性子は物質内の原子の原子核と衝突を繰り返すうちにエネルギーを失って行く。
やがて、周りの原子（分子）の熱運動と熱平衡状態に達し、その熱運動と同程度のエネルギー状態（kBT程度、kBはボルツマン定数、Tは絶対温度）となる。
この状態になった中性子のことを、熱中性子と言う。
常温での値（=kBTでT = 300Kとして）は、およそ0.025eVである。
熱中性子はウラン235等の核燃料との核分裂反応の反応断面積が非常に大きく、効率的に核分裂連鎖反応を起こすことができるため、原子炉の多くは熱中性子による核分裂連鎖反応を利用している（このような原子炉を「熱中性子炉」という。）
が、熱中性子は核分裂生成物の崩壊によって生成されるキセノン(Xe)に吸収されやすいことから、熱中性子炉は、一旦、運転を停止するとXeが十分崩壊するまでの間、再起動不能になる場合がある。
この現象はキセノンオーバーライドとして知られている。
このように原子炉制御において熱中性子の吸収能力に優れる物質は「毒物質」と呼ばれている。
中性子線を止めるためには水やコンクリートの中に含まれる水素原子などによって、初めて遮断できる。
★キセノン（Xenon）
原子番号 54 の元素。元素記号は Xe。
希ガス元素のひとつ。
※英語圏ではゼノン (ˈzɛnɒn, ˈziːnɒn) と発音されることが多い。
常温常圧では無色無臭の気体。
融点 -111.9 ℃、沸点 -108.1 ℃。空気中にもごく僅かに（約0.087ppm）含まれる。
固体では安定な面心立方構造をとる。
一般に希ガスは最外殻電子が閉殻構造をとるため、反応性はほとんど見られない。
しかし、キセノンの最外殻（5s25p6）は原子核からの距離がはなれているため、他の電子による遮蔽効果によって束縛が弱まっており、比較的イオン化しやすい
（イオン化エネルギーが他の希ガス元素に比べて相対的に低い）。
このため、反応性の強いフッ素や酸素と反応して、フッ化物や酸化物を形成する。
★用途
キセノンランプやイオン推進エンジンの推進剤に使用される。
断熱性能が空気よりも高く、二層ガラス等の断熱材としても有効である。
麻酔作用を有するため、一部病院では試験的に導入されている。
ただし純粋なキセノン自体が高価なこともあり、一般にはまだ普及していない。
キセノン135は中性子を吸収する能力（中性子吸収能）があり、原子力発電の分野では「毒物質」として働く。
核分裂生成物として発生したキセノン135によるキセノンオーバーライドは原子炉の制御に大きな影響を与える。
地下核実験では時間が経つにつれて大気中にキセノン133が放出されるので実験の成功・失敗の判断の一部にキセノン133の大気中への放出を調べることがある。
XMASS検出器では、ダークマターを検出するために－100℃の液体キセノンで満たしたセンサーが用いられる。
ダークマターがキセノン原子核とぶつかって放つシンチレーション光を光電子増倍管で補捉する仕組みで、東京大学の神岡宇宙素粒子研究施設で2011年春から稼動予定である
★キセノンオーバーライド(Xeオーバーライド)
原子炉においてキセノン135の蓄積（または消滅）により一時的な更なる出力低下（または増加）を招く現象である。
キセノン135は、原子炉での核分裂反応によって生成される気体性放射性物質の一種で、
中性子の吸収効果があるため、これが炉心に蓄積すると核分裂の進行が抑えられ、原子炉の熱出力が低下する。
一方キセノン135は放射性物質であるため半減期をもって減少すると共に、中性子を吸収して消滅する
そのため、その生成・消滅のバランスによってある量を境に減少に転じ、原子炉の熱出力が若干戻ったところで平衡に達する。
つまり、キセノン135の蓄積量は一度平衡に達すると、一定出力運転継続下では一定である。
そこに原子炉の熱出力を低下させた場合、中性子の吸収による減少量が少なくなることから、時間を置いてピークに達する（運転停止の場合、約12時間後にピークとなる）。
したがって、原子炉の熱出力を高出力から低出力に変えるとキセノン135が増加し、一時的に更なる原子炉の熱出力低下を招く。
そして、キセノン135は減少に転じ、若干熱出力が増加した点で平衡に達する。
なお、原子炉の熱出力を増加させた場合はその反対の現象が起こる。
★被曝の影響
被曝の影響は多岐にわたるが、まず大まかに、
大量の被曝を生じた際に急性に生じる「確定的影響」と、
より低い被曝量域から生じる「確率的影響」に分けて考えることが多い。
★確定的影響
ある程度多量な放射線を浴びたときには皮膚・粘膜障害や骨髄抑制（造血細胞が減少し白血球や赤血球が減少すること）、脊髄障害は必発であり、また莫大な放射線を浴びた場合には死に至る。
これらの障害は、それぞれどの程度の被曝量から生じるかの閾値がだいたい決まっており、その値よりかなり低いならば、まず起きる可能性を考えなくてよい類のものである。
こうした性質を持つ放射線障害は、総称して確定的影響と呼ぶ。
アルファ線やガンマ線のような電離放射線を水に照射すると、電離作用によりラジカル、過酸化水素やイオン対等が発生する。
ラジカルはきわめて急速な化学反応を起こす性質を持つ。
人体の細胞中の水にラジカルが生じると、細胞中のDNA分子と化学反応を起こし、遺伝情報を損傷する。
DNAは2重のポリ核酸の鎖からなっているが、その片方だけが書き換えられたのであれば、酵素のはたらきにより、もう一方のタンパク質の鎖を雛型として数時間のうちに修復される。
しかし、2本の鎖の同じ箇所が書き換えられた場合は修復はきわめて難しくなる]。
損傷が修復できる限度を越えると、細胞分裂不全となり自死してしまう。
こうして細胞が必要なときに補充されず、臓器の機能を維持する数の細胞が確保されないと、放射線障害としての症状が現れるのである。
また細胞分裂の周期が短い細胞ほど、放射線の影響を受けやすい
（骨髄にある造血細胞、小腸内壁の上皮細胞、眼の水晶体前面の上皮細胞などがこれに当たる）。
逆に細胞分裂が起こりにくい骨、筋肉、神経細胞は放射線の影響を受けにくい。
これをベルゴニー・トリボンドーの法則と呼ぶ。
妊娠中に胎児が被曝した場合には、胎児への影響が起こりうるが、線量との関係は確定的影響である（しきい値が存在する）。
受精から9日目までの間に受精卵が被曝すると、受精卵は死亡する。
その後、受精から8週間までは、受精卵は活発に細胞分裂しながら胎児の体を構成するさまざまな臓器に分化していくので、この時期が放射線に対する感受性が高い。
この時期に一回で100ミリシーベルト以上の被曝をすると、健康影響を起こす恐れがある。
妊娠2か月以降の胎児は既に臓器が形成された後であるから、胎児への影響の恐れはない。
なお、胎児が被曝した場合の胎児の発ガン増加についてはこの限りではなく、確率的影響として扱われる。
★確率的影響
放射線障害の内、癌と白血病は突然変異の一種であり、上記の確定的影響とは異なるメカニズムで発生する（詳しくは悪性腫瘍を参照）。
これらの影響については、明確なしきい値はなく、線量に応じて突然変異の確率が上がり、少量の被曝であっても、少量なりのリスクがあると考えられている。
こうした性質を持つ障害は放射線に特有のものであり、総称して確率的影響と呼んでいる。
被曝後に速やかに生じ、因果関係も明確である確定的影響とは異なり、
確率的影響が関与するのは、長期間経過したあとの発癌（被曝と関係なくとも一定頻度で生じうる）であるため、その因果関係を示すには統計的、疫学的な取り扱いを要する。
ある程度まとまった被曝量がある場合、その発癌性は統計的に明確に検出でき、過去に様々に検証されている。
広島、長崎の被爆者の追跡調査データから、200mSv以上の被曝について、被曝線量と発ガンの確率が「比例」していることが分かっている。
50mSv以上の急性被曝については被曝線量と発ガンの増加が関連しているらしいことが知られているが、相関関係は明瞭でない。
1990年のICRP勧告60号によると、放射線に起因する発がんの確率は被曝線量に対する二次式の形で増えると評価されている。
線量が低いときには二次項は一次項よりずっと小さくなるので、実用上は一次式で表される（すなわち線量と発がんの確率は比例している）。
その比例係数は0.05、すなわち被曝１シーベルトごとにがん発生の確率が5%あるとしている。なお、線量の大小とがんの重篤度の間には関係が無い。
生殖細胞が突然変異を起こした場合は、遺伝的影響を起こす恐れがある。
遺伝的影響にも重篤度はさまざまあるが、線量の大小と重篤度は関係が無く、発生確率が線量に比例している。
農作物を高い線量率の場に暴露する事により、突然変異を高い確率で発生させ、品種改良する試みがなされている。これも確率的影響を利用している。
一方で、たとえば検診レベルのX線画像検査や、原子力発電所の周辺住民が受ける被曝の影響、といったものを考える場合、問題は複雑である。
これらはせいぜい数mSv、ないしそれより遥かに小さい被曝量であり、放射線以外の理由による発癌の方がずっと多くある中で、被曝の影響による癌発生率の微妙な増加が、あったのか無かったのかを疫学的・統計学的に確認することが、もはや極めて難しいからである。
これらの、もはや統計的観察で検出できない少量の被曝がもたらす影響については様々な考え方がある。
最も代表的かつ一般的な考え方が、以下に述べる「直線しきい値無し仮説」である。
★被曝の低減
被曝を低減する三原則は、時間・距離・遮蔽である。
時間
線量は放射線場にいた時間に比例して増加する。
放射線場での作業時間ができるだけ短くなるよう、作業計画を綿密に検討する必要がある。
距離
線量は線源までの距離の2乗に反比例する。
線源はトングやマジックハンドを用いて扱い、直接触らないようにする。
放射性物質が皮膚に付着しないよう、ゴム手袋などの保護具を装備する。
遮蔽
α線は紙1枚で遮蔽できる。
β線はアクリル樹脂板で遮蔽できる。
γ線は透過力が高いが、やはり遮蔽することができる。
鉛や金といった密度の高い物質のほうが効果的に遮蔽することができる。
コンクリートならば厚さ30cmごとに、鉛板ならば厚さ5cmごとに線量を10分の1にまで減らす（コバルト60のガンマ線の場合）。
中性子線に対しては、質量数の小さい物質のほうが効果的に遮蔽することができる。
水素や炭素を多く含む物質、例えば水やポリエチレンのブロックがよく用いられる。
また、中性子吸収材と組み合わせて使うこともある。
