荷電粒子は「少しずつ渡して止まる」。国試で問われる3つを、動画と過去問で押さえる

飛程、阻止能、LET、比電離。似た名前が多くて、選択肢で「比例」「反比例」が並ぶと手が止まる。そういう人は多いです。

でも大丈夫です。荷電粒子は「そばの電子を引っぱって、少しずつ渡し、決まった距離で止まる」。この1文と「遅いほど多く渡す」を持っておけば、選択肢はほとんど判断できます。

この記事の答えは3つです。

1. 荷電粒子は少しずつ渡して、決まった距離（飛程）で止まる
2. 遅いほど多く渡すので、止まる直前がいちばん多い
3. だから陽子線は、がんの深さで止めて使える

1. 荷電粒子は少しずつ渡して、決まった距離で止まる

陽子やα線のように電気を持った粒は、物の中を進みながら、そばの電子を電気の力で引っぱってエネルギーを渡します。1回に渡すのは少しだけ。それを何度もくり返して、持っていたエネルギーを使いきったところで止まります。

入口から止まる所までの距離が飛程です。重い荷電粒子は道がほとんど曲がらないので、同じ粒を同じ速さで入れれば、止まる距離はほぼそろいます。

2. 遅いほど多く渡すので、止まる直前がいちばん多い

渡すたびに、粒は遅くなります。遅いほど、そばの電子の近くに長くいるので、長く引っぱって、たくさん渡します。だから、いちばん遅くなる最後、止まる直前に渡す量がいちばん多くなります。

上の過去問（第74回 午後 問73）の正解「比電離は飛程終端部で急激に増大する」は、このことです。

同じ見方で、ほかの過去問も解けます。

同じ速さなら、渡す量に効くのは電気の大きさで、粒の重さではありません。ここは選択肢でよく狙われます。

3. だから陽子線は、がんの深さで止めて使える

同じ陽子を速く入れると、はじめは少しずつしか渡さないので、もっと奥まで進み、いちばん多く渡す所も奥へずれます。

これを使うのが陽子線治療です。がんの深さで止まる速さで入れると、いちばん多く渡すのはがん。手前の皮膚には少しだけで、がんの奥には届きません。

よくある取り違え

• 「速いほど多く渡す」：逆です。遅いほど多く渡します。
• 「重い粒ほど多く渡す」：同じ速さなら、重さは効きません。効くのは電気の大きさ（の2乗）です。
• 「電荷数に比例する」：比例ではなく、2乗で効きます。

今夜やること

寝る前に、何も見ずに「少しずつ渡して飛程で止まる」「遅いほど多い」「止まる直前がいちばん多い」の3つを言ってみてください。言えたら、上の過去問をもう一度だけ解く。言えなかったら、2章の表だけ読み直す。今日はそれでおしまいです。

光電効果の記事では、電気を持たない光子の渡し方を扱っています。比べると、違いがはっきりします。