R21 可視光で模擬するレントゲンの原理

X線や中性子線を使ったラジオグラフィーの原理や違いを、RGBの単色光源とRGBフィルターを使った簡単な実験で説明します

レントゲン(XRG)の原理と、単色光を用いたモデルの説明を示します。

青色で描いた骨格を、赤色の体に重ねると骨格は見えません。

これに青い光(可視光を模擬)と赤い光(X線を模擬)、次のような見え方になります。

ラジオグラフィは使用する放射線によって違った画像が得られます。
左がXRG右がNRGです。X線は密度の高い物質に遮られ、中性子は水素元素をたくさん含む物質に遮られます。

この原理を使うとカバンに入れられたナイフ(X線を遮蔽)と爆発物(中性子を遮蔽)を2つの放射線で見分ける方法を模擬できます。赤い光がX線、青い光が中性子線、緑色の光が可視光を表しています。

上記の実験では、光源にはスマホやタブレットの画面をしました。

Nanami Kato and Masahiro Kamata “How to illustrate the principal of radiography using three monochromatic lights”, Phys.Educ. 58(2023) 015012(10pp)