Category Archives: レントゲンのリスク意識

レントゲンとX線のリスク意識(最終回)改訂版

By   2014年5月20日

レントゲンとX線のリスク意識(最終回)

9.レントゲンの無言の告白

レントゲンは、科学的に実証されていないことについての発言には、非常に慎重である。例えば、ジャーナリストからX線についてのこれからの見通しの発言を求められても、レントゲンは、「科学者は、予言者ではない。」という理由から拒絶の態度をよく示している。
レントゲンが生きた19世紀末の科学者は、まだ中世に見られる神の書記官としての存在を色濃く引きずっている。現象の全貌を発掘し、明らかになった事実を体系的に整理し神殿(学会、図書館)に奉納する。この仕事が科学者として最も神聖で最優先すべきものと考えられていた。「世俗」と一線を画す「無謬性」が科学者・レントゲンの行動原理そのものであっただろう。では、「科学的検証」を経ていない「X線の防護」について、レントゲンはそれをどう社会に向かって語るのだろうか。

X線の研究を始める前のレントゲンは、「科学の無謬性」と「科学者の倫理性」の間に予定調和が約束されていると信じて科学者の小道を誠実に歩いている。レントゲンは物理学の巨匠クントに才能を見いだされ、物理学の研究に打ち込み、科学者として幸福で満ち足りた日々を送っていたが、X線の発見以来だんだん彼の学者人生の歯車がきしみ始める。

レントゲンはX線の存在を科学的に追求する過程で、火傷を負いX線が人間を傷つけることを体験する。そして、より高性能のX線発生装置を開発して行くにつれ、X線障害をさらに深刻化していく未来が、レントゲンからはあらわに見えてくる。「科学の無謬性」にもとづいた「X線の発見」は、科学者・レントゲンにとって輝かしい業績となったが、今度はその「科学の無謬性」が「X線防護」についてレントゲンの口をふさぐことになった。

1896年1月1日のX線発表後、レントゲンは今まで体験してこなかったジレンマに悩まされ始めただろう。洪水のようにやってくるX線の賛辞と非難や嫉妬、予期せぬ怪しい来客、興味本位にX線写真を取り上げるジャーナリズム。これらは、いずれも徐々に通り過ぎる一過性の嵐のようなものだが、レントゲンの内部には日を追うごとに深く入り込んでくるジレンマの存在が成長しつつあったと思われる。それはX線によって火傷を体験し、トタン小屋によってX線からわが身を防護し、なんとか実験をのりきったレントゲンが、今度はX線に無防備な研究者、大衆が被ばくするのを何の策もなく見つめなければならなくなったからである。これは、驟雨のように一過性で通り過ぎることではない。

X線発表後のレントゲンのもとには、X線の追試に成功した報告が次々に伝えられ、学者としての信頼性が日に日に高まっていくのに、彼は不機嫌な毎日を送っている。X線の記事が大衆雑誌に掲載されるのを見るにつけ、レントゲンは不快感をあらわに示し、「素人の人と広く議論をすべきでない」(『レントゲンの生涯』W.Robert Nitske , 考古堂、P19 )という科学者としての持論を吐露している。

そして X線を公表した約1ヶ月後、意を決っしたかのようにレントゲンは大衆雑誌記者ダムからのインタビューを受け入れる。「トタン小屋」を公開し、どのようにX線の実験が行われたかを明らかにする行動を起こしている。実験物理のプロであるレントゲンは、ひやりとする被爆体験をしながらなんとかX線障害をかわしたものの、他方であまりにX線の被ばくに無防備な科学者・大衆を見るにつけ、それを見過ごすことができずに自分に苛立っている。あるいは、「X線の負の発見者」でもある自分に対して、「社会的責任?」というものを予期せず発見して、躊躇しているようにも見える。
トタン小屋の存在の公開には、どこかそうしたやむにやまれずとった行動の風情がただよい、この公開を通して、 レントゲンは「無言の告白」をしているように見えてくる。<わたしは、こうしてX線からわが身を守りました。>ーーーと。

10.創造的知性と負の遺産

レントゲンのトタン小屋の公開記事は、McClure’s Magazine,1896年4月発行の雑誌に掲載されたが、その記事に対して研究者や大衆の反応はどうだったのだろうか。X線の公表から3ヶ月になろうとするこの頃、高性能なフォーカス管はまだ本格的に出回っていないが、クルックス管による火傷や潰瘍の発症者は確実に出始めている時期である。雑誌発行は、タイムリーな時期であるのだが、レントゲンのトタン小屋に対する市民・研究者からの反応は、文献でみるかぎり何も起きていない。
少なくとも、インタビューの記事を読んで、X線の実験のたびに「トタン小屋」に逃げ込んでいたレントゲンに対して「臆病者!」「弱虫!」という非難は投げつけられなかった。大半の大衆は、恐らく「トタン小屋」の裏の意味が理解できなかっただろう。しかし、X線関連の研究者、放電管の製作職人、モデルなどでX線障害をすでに発症した人々は、恐ろしいX線から身を守ってくれる「トタン小屋」の象徴的意味をはっきりと理解しただろう。「レントゲンは、トタン小屋に守られていたのか!」と。

この頃は、X線障害者もX線に不安を抱く研究者もまだ圧倒的に少数で、しかも社会はあげてまだ「神秘的なX線」に浮かれている。社会の圧倒的多数は、このブームに水を差すようなレントゲンの「トタン小屋」に関心がなかった。もっと率直に言えば、X線障害のことなど今は、知りたくなかったのかもしれない。

ダムとのインタビューの後もレントゲンは非難されるどころか、逆に名声は高まる一方でひっきりなしに叙勲や名誉会員や名誉教授の知らせが舞い込むようになる。レントゲンは栄誉の知らせを慇懃に受けるがそれに対して返礼に出かけることも講演をすることもしない。万事がこんな調子で社会とレントゲンの溝は深まるばかりである。X線の不思議な能力に目を奪われているジャーナリストや科学者からは、感激を分かち合おうとしないレントゲンのふるまいをみるにつけ、彼がだんだんKYな性格で人間嫌いな人物と見なされてくる。(また、ほとんどの「レントゲン伝」でもそのように描かれてしまっている。)

レントゲンは、X線に関する最後の論文「第3報」を1年間かけてまとめ1897年3月10日にプロイセン科学アカデミーに投稿している。彼はここで1年半にわたるX線研究だけでなく研究活動そのものにも終止符を打っている。その後、学生の教育、後進の育成、学内の運営などの実務に専念し、レントゲン自身が手におえないほどに膨張した「科学者という虚構」から脱皮をはじめている。

こうして1年半足らずの期間に体験したレントゲンのX線をめぐる「創造的知性」と「負の遺産」のジレンマの話は終わるが、21世紀の原発事故をめぐる科学者においてこの種の問題はさらに深刻化して継承されているように見える。それは、「創造的知性の側に立つ人」と「負の遺産の側に立つ人」の間でさらに分業が徹底され、多くの科学者はより洗練された虚構に自己を同一化し、一個人が抱えていた倫理的ジレンマの所在をしばしば見失ってしまっているからだ。そしてその分だけ科学者という職業が、どこか無責任さを秘めた職業になりつつある。

*「レントゲンとX線のリスク意識」の連載記事は、途中工事などで中断しましたが、これで一応の完成になりました。

無責任さを秘めることなく科学者として生きていけない時代がやってきている。そのことに最初に向き合うことになったレントゲンの生涯は、現在のわれわれに投げかけるところが多々あるのではないかと思います。皆様の感想やつぶやきをお寄せください。

参考文献

・『レントゲンの生涯』W.Robert Nitske , 考古堂
・『孤高の科学者W.C.レントゲン』山崎岐男、医療科学社、1995
・『被曝の世紀』キャサリン・コーフィールド、朝日新聞社、
・『レントゲンとX線の発見』青柳泰司,恒星社厚生閣、2000
・『レントゲン』F.L.ネーエル、東京天然社、1943
・『レントゲン先生の生涯』新聞月報社、瀬木嘉一、1966
・『X線からクォークまで』エミリオ・セグレ、みすず書房、1982
・『医用X線装置発達史』青柳泰司
・『結晶とX線』H.S.Lipson、共立出版、1976
・『レントゲンの生涯、X線発見の栄光と影』山崎岐男、富士書院、1986
・ ウィキペディア、放射線障害の歴史、 http://jawikipedia.org/index.php?title
・『放射線と健康』館野之男、岩波新書、2001
・「新しい種類の線について(第1報)」W.C.レントゲン、1895
・「新しい線について(第2報)」W.C.レントゲン、1896
・「X線の性質についての観察の続き(第3報)」W.C.レントゲン、1897                                                ・McCulture’s Mgazine Vol16,No5,April,1896

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レントゲンとX線のリスク意識(第4回)改訂版

By   2014年5月19日

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レントゲンとX線のリスク意識(第4回)

8.「トタン小屋」製作の背後にあるもの

レントゲンは、ダムに対して「トタン小屋」の製作時期は「初期の頃」のあとと答え、その使用目的は「移動用暗室」や「写真乾板」のかぶりを防ぐためと説明している。「移動用暗室」の具体的使用方法は述べていないため単に「暗幕代わり」だけと受け取られかねない説明をしている。レントゲンはダムに間違った説明しているわけではないが、「トタン小屋」の製作目的には、いろいろな理由がオーバーラップして設計・製作をされているため、「移動用暗室」としての役割の全体像をレントゲンはダムに説明しきれなかったからだろう。以下で、トタン小屋の製作時期とレントゲンが説明しなかった「トタン小屋」の設計の背後にあるものについて詳しくふれてみよう。

(1)「トタン小屋」製作時期について

レントゲンはトタン小屋をいつ頃製作したのだろうか。レントゲンは、ダムの質問に答えて、「初期の頃の実験では—不便だったので」と答え、「トタン小屋」は実験を始めてからまもなく製作を開始したとみられる。 レントゲンはX線の存在に気がつき猛烈なペースで実験を始めたのは11月8日(日)からである。彼は、内密で研究を進めるために学生や助手がいなくなる金曜日の午後から日曜日の夜までの3日間の週末に集中的に実験を行っている。その3日間はX線に被ばくをしながら実験をし、残りの4日間はX線被ばくのない通常の大学の仕事をするというローテーションで12月20日(日)まで計6回の週末実験を繰り返している。1回の週末実験にあてた研究時間は、当時の資料を考慮して試算すると最大28時間程度と見積もることができる(この試算の詳細は、末尾の「研究時間の見積もり」を参照。) トタン小屋は実験を始めて間もなく作られているようなので、週末実験6回のなかの1回目か2回目あたりにトタン小屋を製作したものと思われる。 ただ、このトタン小屋を製作するには、X線についてある一定程度以上の実験にもとづいた知見がなければ製作ができないので、初期の頃といっても実験を始めた直後ではない。例えば、小屋の全体は、X線の遮蔽能力の高い亜鉛板を使っていて、クルックス管と向き合う正面の壁の亜鉛板は、直径46㎝の円形にくりぬかれそこからX線が透過しやすいように1㎜厚のアルミニウム板で蓋がされている。 レントゲンは、X線の透過性に考慮して金属板を使い分けているだけでなく、一定程度だろうが金属の定量的透過性のレベルにまでも知見が及んでいると思われる。また、写真乾板のかぶりを防ぐための対策にトタン小屋の役割についても述べているため、X線写真の撮影で確認できることがすでに既知になっている可能性が高い。図15.初期のトタン小屋V3小                    図15.実験室の配置と初期のトタン小屋

 

レントゲン自身が信じられない現象を前にして「何度も何度も同じ実験を繰り返して、自分を納得させなければなりませんでした。」とも述べている。 こうした点を考慮すると、週末実験1回(金、土、日)でこれだけの知見に到達できるのは、難しいと思われる。2回目の週末実験前後あたりがトタン小屋の製作時期である可能性が高い、と思われる。 また論文「第1報」発表後レントゲンは「トタン小屋」の改造に着手し、バージョンアップ版を製作している。この2つのトタン小屋を区別するために最初に製作したトタン小屋は「初期のトタン小屋」と呼ぶことにする。

(2)「初期のトタン小屋」でのX線の防護対策

雑誌記者ダムが細かく報告しているデータから書き上げた実験室の平面図は図15に示した通りだが、その図面などからレントゲンの実験方法に大きな変化を示すものが二つみられる。第1にあげられるのが、すでに述べたトタン小屋の壁の仕様である。正面の窓のみ1㎜厚のアルミ板を使用していることを除いてすべての壁にX線が透過しにくい亜鉛板を使っていること。 第2は、レントゲンはトタン小屋を「移動用暗室」(傍点筆者)と呼んでいることからクルックス管とトタン小屋の距離を最適条件に移動して実験していることである。 ダムがインタビューに来たときはクルックス管とトタン小屋の距離はあらかじめ約5インチ(約12㎝)というかなり接近した値にセットしている。そしてレントゲンはダムをトタン小屋に招き入れ、ただちにX線の透過性を体験する実験に取りかかっている。本を蛍光板の前に置いたり、取り除いたりしても本によってX線は全く影響を受けないことを蛍光板の発光現象からダムは明瞭に確認をしている。このときダムは、トタン小屋の中で実験しているが、まったくといって良いほどX線から防護されていない。図15をみると明らかなように、L(クルックス管とトタン小屋の距離)が10㎝程度の場合、X線の取り入れ窓の大きさが直径46センチなので人間一人がX線を亜鉛板によってさえぎることができる影の部分はほとんどできない。亜鉛板の遮蔽効果はなく、この実験の実施方法では、トタン小屋があってもなくてもX線の被ばく

図16.レントゲンの実験室

図16.レントゲンの実験室

量は全く同じである(注)。 実は、ダムが体験した実験の方法は、レントゲンが通常実験をする方法とは全く異なっている。ダムに実施した方法は、多忙なレントゲンが体験実験の時間を節約するために実施した方法で、X線の防護を考慮していない方法である。レントゲン自身がトタン小屋を使いダムが体験したのと同じ透過実験をするならば、次のようにするだろう。 レントゲンが実験をする場合には、クルックス管とトタン小屋の距離を5インチ(12㎝)よりもっと大きくするだろう。その理由は、トタン小屋には外部からの光を完全にシャットアウトできる暗室としての機能があり、その効果を生かせばクルックス管との距離をもっと大きくできるからである。実験メニューに応じて実験効果を確かめるのに必要な最低の蛍光を得るための最大の距離をまず突き止めなければならない。通常は試行錯誤して多少は時間がかかるだろうが、慣れているレントゲンは、その距離がすでに大体わかっているだろう。 クルックス管とトタン小屋の距離を実験に支障がない範囲で最も大きい値にセットしたら、レントゲンはトタン小屋の内部に入って扉を閉め、目が完全な暗闇に慣れるまで待機し、内部の暗黒に十分に目がなれてから実験を始める。こうして目の最高の感度の状態で実験結果を確認できるようにして、最低のX線の強さで実験をしようとしている。そのために一度暗室に入ったら外に出る必要がないようにトタン小屋の内部に、クルックス管の電流を遠隔制御するための電流コントローラーを引き込んでいる。こうした方法で実験を行うと、実験の開始までの準備時間はかかるが、X線の被ばく量は大幅に減少させることができる。 もし、トタン小屋の効果によってクルックス管から今までの距離の3倍離れることができればX線の被ばくは9分の1になる。10倍離れることができればら被ばくは100分の1にもなる。被ばく量は距離の二乗に反比例するのでその効果は急激に現れてくる。この2乗に反比例する法則について、レントゲンはクルックス管から10㎝、20㎝の距離でデータをとり、第1報でその実証に成功しているので、距離によるトタン小屋によるX線防護の効果は、レントゲンが簡単に計算し予測できたことであろう。また、クルックス管とトタン小屋の距離が大きくなるにつれ、X線は平行光線の状態に近くなって実験者に到達するので、トタン小屋によるX線の遮蔽ゾーンも大きくなっていく。 ダムの場合は、レントゲンがあらかじめクルックス管とトタン小屋の距離を5インチ(12㎝)というかなり接近した距離に設定しているので、実験結果の透過映像はダムが暗闇になれる時間の必要もなくただちに確認できている。ダムの実験メニューは一つしかなくしかも体験時間は短いので、X線の防護に配慮をしないで実験を実施したものと思われる。 トタン小屋のX線の引き込み窓のサイズを直径46センチというかなり大きいサイズにしているが、X線防護の観点からすると、窓を小さくしてX線ビームを絞るのが最もオーソドックスな対策である。何故、窓のサイズを小さく絞らなかったのだろうか。 その理由は、第1報のなかで報告されている実験メニューと関係がある。たとえば、ガラス、アルミニウム、方解石、石英などは、同じ密度をもった物体であるが、当初はX線の遮蔽性能は物体の密度の大きさで決定されているのではないかと考えられた。そこで、その物体を同じ厚さにした試料を用意し、それらのX線の透過性は同一かどうかを確認するために、試料に同時にX線を照射し蛍光板などでその結果を比較しながら確認していっている。 また原子量と透過性の関係を調べるため、「白金、鉛、亜鉛、アルミニウムの薄板を圧延によって作成し、これらがすべてほぼ同じ透過性になるまでそれぞれの厚さ」を変化させていく根気のいる実験をしている。このときそれぞれの透過性が同一になっているかどうか、を検証するためには、先の密度の例と同様にある程度の大きさの映像が必要になるからだろう。 レントゲンは、このようなトタン小屋の設計の背後にある事情については、ダムに全く説明していない。レントゲンはダムに対して厚い書籍のX線の透過性についての科学的に立証された事実は丁寧に説明しているが、トタン小屋の機能といまだ科学的裏付けのないX線障害の防護についても全く説明していない。レントゲンにとっては、X線実験においてトタン小屋が必要不可欠な存在であることを世間にオープンにしたことでよしとしたのかもしれない。 3)バージョンアップ版の「トタン小屋」 3月9日に投稿した論文「第2報」のための実験においては、高性能なフォーカス管を使い始めたためX線の被ばく線量率が一気に増加し、X線障害の危険性も飛躍的に高まった。また、第2報においては実験テーマの中心がX線の電離作用に移っている点も考慮して、「初期のトタン小屋」のX線防護システムを大幅にバージョンアップしている。

 

図17.第2報トタン小屋V3小

         図17.バージョンアップ版のトタン小屋

図からわかるように「バージョンアップ版」では正面の亜鉛板の壁の上に鉛板を貼り2重にし、X線を取り入れる窓を今までより10分の1のサイズの直径4㎝に縮小している。トタン小屋に導き入れるX線によってレントゲン自身が被ばくしないようにビームを絞ることによるX線防護対策を施している。論文「第2報」は、「第1報」に掲載が間に合わなかったX線の電離作用というテーマが中心のため、「第1報」の時のような大きな画面が不可欠ではなくなっていることが影響していると思われる。また、同時に電離の実験のさいに発生したイオンがトタン小屋の外部に漏れ出たり、入り込んでこまないように小屋の徹底した気密化もはかっている。このようなトタン小屋のバージョンアップがおこなわれたのは、「第2報」の実験が行われる前の1896年2月はじめ頃と推測される。 (4)リューンコルフ感応コイルからの電磁波の対策 当初は、X線の透過性が小さく手の平程度のX線写真しか撮影できなかったが、放電管の真空度を上げ、高電圧を加えて行くにつれだんだん人体の深部のX線写真の撮影が可能になっていく。こうしてリューンコルフ感応コイルに加える電圧がどんどん高くなっていくと、未体験の高電圧によって生じた強力な電磁波が体内に誘導電流を発生させ、火傷を起こしているのではないかと、危惧されはじめたものと思われる。実験装置の配置図(図18)を見ると、リューンコルフ感応コイルが、部屋Bから隔離されて部屋Aに設置されているので、レントゲンはコイルから発生する電磁波の及ぼす障害の可能性を考慮し、念のために距離をとってその対策をしている可能性がある。 (5)レントゲンのX線防護対策 このようにレントゲンは、科学的レベルで考えられる火傷の原因をリストアップし、確率の高い対策から低い対策まで考慮し、網羅的に実施するX線に対する防護システムを実施している可能性が高い。しかも、このすぐれた防護システムは、論文「第1報」のための第2回の週末実験前後という時期(「初期の段階」)に、はやばやと実施されていると推測される。 こうした慎重なレントゲンの防護対策がなかったならば、論文「第2報」、「第3報」と急激に被ばく環境が悪化する実験室での研究活動に、レントゲンの健康はとうてい耐えられなかったであろう。エジソンの助手ダリは急性症状において火傷、潰瘍を発症し、晩発性障害で発ガンし、死亡している。それに対して、W.C.レントゲンは急性症状において火傷の発症でとどまり、潰瘍も晩発性障害のガンも発症していない。この差違をもたらした最大の原因は、ダリの上司であるエジソンは火傷・潰瘍の原因を最後までX線が原因と認めなかったのに対して、他方のレントゲンは科学的検証を経ていなくても可能性の高い原因に対して網羅的対策を迅速にとっていることであろう。この差違はその後の2人に決定的な影響を及ぼしている。

 

(補足)レントゲンの「第1報」での「研究時間」の見積もり

レントゲンは未知の線に気がついた11月8日(日)から猛烈なペースでX線の実験を始めている。

ヴィルツブルグ大学物理学研究所

図18.ヴィルツブルグ大学物理学研究所

11月8日に「続く数週間、レントゲンは自分の家(3階)で過ごす時間はほとんどなかった。食事もお盆にのせて(2階の実験室に)運ばせ、毎日の長い散歩もさぼり、その上疲れ切った時は一寸うたたねができるような実験室に簡易ベットを運び込ませた。」(「レントゲンの生涯」W.R.Nitske,p77,考古堂) レントゲンは、平日は通常の講義や実験、学内の公務をこなし、学生や助手がいない週末になるとX線の実験を集中的に実施している。その様子は「早朝」から「夜中」までという曖昧な表現になっているので、筆者が夜中の時刻は22時、早朝は7時と仮定してみた。そして金、土、日曜日にわたる週末の研究時刻を表のように想定してみた。研究時間 金曜日は午後から研究を始めて2時間の夕食と休息の時間、土・日は早朝から始めて4時間の昼食・夕食・休息の時間をとったものとして正味の研究時間を表2のように見積も った。レントゲンの娘のベルテリィが語った内容では、X線研究をスタートした数週間は 実験室にこもりっきりになっていたことが語られている。ここでは、そういうペースのレントゲンの研究時間を見積もると1回の週末実験で28hと見積もられる。 1896年のカレンダーを見ると、11月13日(金)から12月20日(日)までの間に週末実験が6回可能である。12月22日(火)は、ベルタ夫人の手の写真を撮影した日であり、レントゲンはこのとき彼女に研究内容のすべてを説明している。その前後で「第1報」の論文執筆を始めているようなので、第6回目の週末でほぼ実験が終了しているとみなした。 最初の数週間はこのハードなペースで実行し、徐々に研究時間は減少しいる可能性が高いが、このハードなスケジュールで6週全部実行したと仮定して計算すると総研究時間:28h×6回=168h≒170hが得られる。レントゲンの研究時間は最大で170h程度と推測される結果となる。 なお、11月8日は、レントゲンがX線に気がついた日に当たるがこの日は、混乱とこれから始まる系統的実験の準備の日とみなし、170hの中には計算しなかった。また、クリスマス休暇についても、日程が不明なので170hに加えていない。

(第5回 最終回へ続く)

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レントゲンとX線のリスク意識(第3回)改訂版

By   2014年5月19日

レントゲンとX線のリスク意識(第3回)

7.レントゲンの「トタン小屋」

時間を追うに従って悪化していくレントゲンのX線ひばくの環境を考えると、レントゲンが火傷を体験するのは、時間の問題であったのは明らかだが、それがどの段階において発症したのかは、よくわかっていない。レントゲンが第1報から第3報の論文を執筆するまでの間、どのようなX線防護対策をとったのか、ということについてレントゲンが直接に言及している資料は見当たらない。通常はなんらかのX線障害を発症し、はじめてX線防護対策をとりはじめるので、レントゲンの実験方法に防護対策と思われる動きが見えたときが、レントゲンが火傷を発症したときと判断してよいだろう。そういう変化を推測させる有力な手がかりとなるものにレントゲンが製作した「トタン小屋」がある。それについて言及している資料は2つある。一つは、アメリカとイギリスで発行されていた雑誌McClure’s Magazineの特派員ダム(H.J.W.Dam)が1896年1月29日にレントゲンにインタビューしている取材記録である。もう一つは、1896年3月9日に発表した論文「第2報」である。前者のダムのインタビューの記録は内容が豊富でそのときの様子がよくわかる。後者のレントゲンの論文ではそれに関する内容が数行しかないが、貴重な記述がみられる。

以下では、2つの資料を検討しながら「トタン小屋」を使ったレントゲンのX線防護対策に

図14..ケリカーの手

図14..ケリカーの手

ついて検討してみる。
(1)雑誌記者ダム(H.J.W.Dam)によるインタビュー
図3のベルタ夫人の写真と比べると、1ヶ月の間に解像度が飛躍的に向上していることが分かる。X線の存在を公表してから1ヶ月になろうとするこの時期は、すでに述べたように、レントゲンは猛烈な雑事に追いまくられながら「第1報」で積み残した研究にも手つかずで悪戦苦闘をしている最中である。この頃のレントゲンの様子がよくわかるので、当時彼が抱え込まざるを得なかった大きなスケジュールだけを述べてみる。

1月12日にドイツ皇帝ウィルヘルム2世から御前講義を命じられ、その準備のために多大な時間を犠牲にしている。その11日後の1月23日にはヴィルツブルグ物理医学協会で講演を行っている。立錐の余地もない聴衆の前で、レントゲンはケリカー教授の手のX線写真の撮影の演示まで見事にこなしている。この講演は、レントゲンの「第1報」の論文掲載に異例の配慮をしてくれた協会への返礼であり、形式的には掲載論文に対しての事後発表の責務を果たしているともいえる。

その講演の6日後の1月29日に、いままで国内でのすべてのインタビューを断り続けてきたレントゲンが、突然雑誌記者ダムからのインタビューに応じている。この騒然とした時期に、レントゲンが自らの意志でインタビューを受け入れたため、周囲からさぞ大きな驚きで受け止められたことだろう。このインタビューで注目すべき点は、レントゲンがダムの質問に答えるだけでなく、論文「第1報」を執筆するために使った実験装置もダムに体験させていることである。X線を発見するためにどんな機器を使い、どのようにX線を発生させていたのか、というダムの質問に対してレントゲンは率直に答えている。このインタビューの記録を読むと、レントゲンがどのようにX線の防護対策をとっていたのかもよく見えてくる。

以下のインタビューの引用文の( )内の文章や数値は事情を分かりやすくするために筆者が補足したものである。また、図18は筆者が主にインタビューの資料をもとにレントゲンの実験装置の配置を図面化してみた。真空ポンプの位置は不明なので配置図から省略している。

(2)ダムが見た実験室の「トタン小屋」

記者ダムは、レントゲンの実験室に案内されると、そこで大きなトタン箱、あるいは小部屋のような「トタン小屋」をみつけている。以下は「孤高の科学者W.C.レントゲン」山崎岐男、P122-P123、医療科学社、1995からの抜粋であるが、山崎訳に一部誤訳がみられるためMcClure’s MagazineVol6,No.5,April,1896,p412にあたり部分的に森が修正しているので、内容は引用文献と一致していないところがある。)

「彼(レントゲン)は私を別な部屋(A)に案内して、実験に用いたリューンコルフ感応コイル(机1)を見せてくれた。それは普通のリューンコルフ感応コイルで、火花間隙が4~6インチ(10~15㎝)、20アンペアの電流を通して駆動させるものであった。そこから2本の電線が出ていて、開いた戸を通して右側にある小さな部屋(B)につながっていた。
その部屋には小さな机(机2)の上にクルックス管が載っており、感応コイルからの線と連結されていた。しかし、その部屋で1番目立ったのは、高さ7フィート(2.1m)、縦4フィート(1.2m)×横4フィート(1.2m)の大きくて奇妙なトタン小屋だった(約半畳の広さ)。何か大きな箱のような感じで部屋の片隅にあり、一方の端に約5インチ(12 ㎝)離れてクルックス管がおかれていた。」(「孤高の科学者W.C.レントゲン」山崎岐男、P122-P123、医療科学社、1995)
ダムが「トタン小屋」の用途について質問すると、レントゲンは次のように答えている。「それは移動式暗室(傍点は筆者)として作られたのですよ。初期の頃の実験では、窓から入る光線を遮蔽するために部屋全体を黒い重いカーテンでおおわなければならなかったのですが不便なので、トタン小屋の1つの面に18インチ(46㎝)径の窓をあけ、1mm厚のアルミニウムでふたをして、周りをハンダ付けにしました。見えない線(X線)を観察するには、私は電流だけ操作をすればよいようにしたのです。小屋の入り口を閉めると完全な暗室になるので、光または光の効果を見るだけで良かったのです。」(同上)

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レントゲンとX線のリスク意識(第2回)改訂版

By   2014年5月19日

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レントゲンとX線のリスク意識(第2回)

5.X線ブームと放射線障害

図8.T.エジソン

図8.T.エジソン

真空放電の実験装置はほとんどの大学の物理学科に備えられていたので、1896年1月1日以降、

直ちに各地でX線の追試が行われた。イギリスでは、低圧(1~0.1Torr)の放電管がよく使われていたため追試に失敗するケースが多く、レントゲンの発表は虚偽であるという報告もあったが、1ヶ月ほどで混乱は収まってきている。他方ウィーン大学では同年1月17日には、もう生理学教授のジグムントらによって、前腕の骨折や弾のはいった手などのX線写真を自前で撮影し、医学での応用研究をスタートしている。同年2月にはキャベンディシュ研究所の物理学者J.J.トムソンが、X線によって空気中に電離作用がおきることを報告し、のちにこの研究はウィルソンによって「X線による雲の発生」そして放射線を可視化する「霧箱の開発」へと発展していくことになる。

また「エンターテイメントとしてのX線」に最も早く反応したのが、当時発明王といわれていたアメリカのT.エジソンである。エジソンは、全社をあげて不眠不休の体勢でX線による「透視用暗箱

図9.透視用暗箱

図9.透視用暗箱

(Flouroscope)」や「X線照明装置」の開発に取り組んでいる。透視用暗箱は図9のように対象物にX線を照射し、それを蛍光スクリーンで受け、明るい場所においてもX線の透過映像をリアルタイムで見ることができる装置である。

エジソンが同年5月のニューヨークの電灯協会博覧会でX線の公開実験を実施したところ、驚異的な数の市民が見物に押しよせている。その後「エジソンのX線キット」が売りに出され、こうして種のない危険なマジックが、大道芸の仲間入りをしていく。

この開発過程でエジソンは目を痛め、エジソンの助手のクリアランス・ダリは実験のモデルなどで過剰にX線被ばくをして火傷や潰瘍を発症している。その後ダリは、潰瘍からガンを発症し両腕を切断するが、1904年39才で死亡している。

X線被ばくによる最初の犠牲者と言われている。そ

図10.ダリの手

図10.ダリの手

の後、エジソンは、X線の商品化から撤退する経営判断をするが、身体に障害を及ぼす直接の原因はX線によるものとは認めることができなかった。

6.レントゲンの被ばく環境の変化

1896年の新年があけ、2月にはいると、レントゲンは、より高性能のX線発生装置でX線の実験を始めている。その後数ヶ月遅れで一般の研究者やその関係者も同じ実験をしている。こうしたパターンは約1年半の間続き、レントゲンは常にこうしたX線被ばくのトップランナー役をつとめている。

レントゲンは、このような危険な役割を常に果たすことによって、本当にダリのようなX線障害を発症しなかったのだろうか。それとも、放射線障害を秘密にしてX線の研究を続行したのではないだろうか。残念ながら、こうしたレントゲン個人の健康面に言及した記録はほとんど見当たらない。そこで本稿では少し遠回りだが、レントゲンのX線研究での被ばく環境を明らかにしながら、彼の放射線障害の可能性を検討していくことにする。

図11.ヒットルフ管

図11.ヒットルフ管

レントゲンのX線発生装置は、X線発見の論文「第1報」を書き上げるときから、つづく2つの論文執筆へと時間を経るに従って大幅な性能の向上が見られる。「第1報」を書き上げるためにレントゲンが使った放電管は図11や図12のようなどこにでもあるヒットルフ管やクルックス管である。ただレントゲンは真空ポンプに改善を加えて、放電管の真空度をあげ50~60kVの高電圧を加えてより強力なX線を発生させている。

ヒットルフ管やクルックス管の中で、電子は高電圧で加速され高速度でガラスに衝突し、そのエネルギーのほとんどはガラスに衝突したとき発生する熱になり、残り1%足らずのエネルギーが紫外線よりさらに波長が短い電磁波・X線を発生させるのに使われている。電圧を上げすぎたり、長時間放電させると放電管のガラスが高温となり壊れてしまうので、クルックス管やヒットルフ管ではそう強力なX線を発生させることができなかった。

次の論文「新しい線について(第2報)」(以下では「第2報」と略称する。)では、放電管の飛躍的高性能化がみられる。レントゲンは、すでにクルックスによって考案されていた「フォーカス管」に工夫を加え、図13のような放電管を使い始めた。このフォーカス管では、電子を発射する陰極は焦点をもった白金の円板状のものに改良されている。また今まで電子をガラスに衝突させていたのをやめて、陰極の向かいに電子を衝突させる金属のプレート板を設置した。今度は、円板の陰極から発射された電子がプレート板で点状に衝突しても、プレートは金属なので放熱がすばやく、高電圧に耐えられるため強力なX線の発射が可能になった。しかも、電子線(陰極線)がプレート板の1点に集中して衝突すると、そこから点光源のようにX線が発生し、点光源の電灯から鮮明な影絵ができるように、X線においても飛躍的に鮮明なX線写真の撮影が可能になった。

レントゲンはこうしたフォーカス管を使い、電圧もさらに80~100kVまで上昇させている。こうして手の透過写真は、今まで15分近くかかっていたものが、わずか1分間で撮影が可能になった。撮影時間が15分の1に短縮したということは、レントゲンの被ばく環境が一気に15倍ちかくも悪化したということでもある。

図12.クルックス管

図13.フォーカス管

レントゲンは、さらに1896年3月から翌年1897年3月の間に電圧を150kVまで上げさらに透過性の高いX線を発生させている。その頃は、4cmの厚さの鉄板も透過する硬X線を発生させている。こうした実験によって高価な放電管の破損が相次いで起きたため、実験のための予算が底をつき、あの実直なレントゲンが業者と放電管の値切り交渉までしている。こうしてまとめられた最後の論文「X線の性質についての観察の続き(第3報)」(以下では「第3報」と略称する。)は1897年3月10日に投稿をしている。レントゲンは第1報から第3報へ研究が進むにつれてX線発生装置は飛躍的に高性能化するととともに彼の実験環境はすさまじいほど悪化の一途をたどっている。

こうした劣悪な被ばく環境の中で実験を続行すれば、いずれレントゲンも、X線障害を発症しダリと同様の運命をたどっていたのではないかと、考えるのは自然なことだが、レントゲンに関する著書や論文には、レントゲン自身のX線障害の発症と防護に関する記述は残念ながらほとんど見つからない。そのような中で、インターネットのウィキペディアでは、レントゲンが火傷を発症したことと火傷の原因についてレントゲン自身の解釈にも言及している。その内容の抜粋を以下に引用する。
「1895年にX線を発見したウィルヘルム・レントゲンはX線の照射による指の火傷を経験したが、それはオゾンによるものと考えた。」(放射線障害の歴史より)
http://jawikipedia.org/index.php?title

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レントゲンとX線のリスク意識(第1回)改訂版

By   2014年5月19日

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レントゲンとX線のリスク意識(第1回)---創造的知性と負の遺産---  (1)

1.はじめに

図1..レントゲン

図1.W.C.レントゲン

W.レントゲンは1895年11月頃から2ヶ月の間、実験室の中で不安と恐怖に襲われながら、X線を発見している。それは人間の骨を映し出すX線がいかに当時の常識から、かけはなれた存在であったかを物語っている。もちろん、このときレントゲンは自分がX線によって被ばくしているという意識は持っていない。X線の発見は世界中から絶賛を受け、その後放射線・核の時代の扉を開いていくことになるが、同時にそれは自分の「人生の結晶」によって自分のみならず多くの人々に放射線障害者を作り出していくことの始まりにもなる。W.レントゲンやM.キュリーを別として、その後の科学者のほとんどは「知的創造」の場面にのみ携わり、「負の遺産」は、もっぱら市民、作業員、兵士が被爆者として引き受ける分業体制が確立していく。こうしてみると、レントゲンやキュリーは放射線を発見した「創造的知性」の人であるとともにその結果である「負の遺産」も自分の肉体で受け止めるという特別な境遇を生きた人ともいえる。

自分の「人生の結晶」が他者を傷つける、という微妙な問題を饒舌に語る人は皆無である。したがって、それについて語っている資料はとても少ない。「創造的知性」と「負の遺産」の分業化がさらに徹底している現在においては、そこに潜む問題点を解きほぐすことがさらに困難になっている。
以下ではそういう特別な境遇にあったW.レントゲンが、華々しい歴史的発見の裏側にひっそりと横たわる「負の遺産」をどのようなリスク意識でとらえていたのか、という視点からX線の発見過程をたどり返してみる。まずは、レントゲンがX線発見を伝えるためにとった情報戦略の話からはじめてみよう。

2.不吉なX線の超克

W.レントゲンは、約2ヶ月の間、極秘にしてX線の実験に没頭している。表向きの研究内容は,当時流行していた陰極線の実験(放電の実験)の追試である。そこから新たに発見した「X線」については、友人、学内の同僚、助手、妻にも一切を知らせることなく研究を進めている。X線写真の焼き付けをしてもらう業者には不思議な陰影の写真ばかり依頼しているため、心霊写真まがいの研究をしているなどと噂を立てられないようにあらかじめ口封じもしている。

徹底した情報統制をしながら一人で研究を進めている時、レントゲン自身がX線の発見をどういう感情で受け止めたのか、体験の記録がある。図2のようにX線を放出する放電管とX線によって光る蛍光体の間に鉛の円盤を手で持って蛍光体にうつる陰影を観察をしていたそのときのレントゲンの体験をW.Niskeは次のように紹介している。
「彼が驚いたのは、鉛の円板のはっきりした輪郭のみならず、親指と人差し指の輪郭までも見えてきた。もっとびっくりしたことに、暗い陰影の中に彼自身の手の骨の明瞭な輪郭が認められたのである。

図2鉛円板改善               図2.X線の実験セットの一例

ウィルヘルム・レントゲンは思わず身震いした。彼にとって身の毛のよだつ恐ろしい光景であった。生きた組織の中にある彼自身の骨が長いお化けのよう な黒い陰影を投げかけていたのである。重々しい疑惑と素直な驚愕とが頭の中でせりあっていた。レントゲンは突然実験を止めた。少し前までは、学者仲間の目 に、偉大ですばらしい名声が約束されているように思われたものが、悲惨な悪評に変わってしまうかも知れなかった。彼は物理学者としての責任をとらされて、 排斥され、全く破滅することもあり得た。」(『レントゲンの生涯』W.Robert Nitske、P79)

また、次の文章では、レントゲンが驚異のX線に対してどう対応していったのかが、感想とともに述べてられている。(文中ではまだ「X線」という名称がついていないのでレントゲンは単に「線」と呼んでいる。)
「私が最初に透過するという驚くべき線を発見したとき、それは正しく驚愕すべき現象でありましたので、そんな線が実在することを確かめるために何度も何度 も同じ実験を繰り返して、自分自身を納得させなければなりませんでした。(中略)それが事実なのか幻影なのか?私は疑惑と期待の間を苦しみながら往来しま した。」(『レントゲンの生涯』W.Robert Nitske、P3)

レントゲンはX線に対する恐怖感を、X線の現象を客観的に記述する ことによって払拭しようとしている。そのために、まず信じがたい現象の確認を繰り返し行っている。可能な限り材料を変え、X線の性質をいろいろな角度から 徹底的に調べ上げていく。そしてX線は,粒子か?波動か?エーテルか?今まで既知の現象を記述するために駆使してきた科学的カテゴリーのどこかに適切な置 き場所がないかを検討する。レントゲンはこうした作業を通じてX線に対する不安や恐怖の感情を分離し、科学的現象としてのX線を抽出している。

1895年12月22日(日)、実験も終盤にさしかかったころ、レントゲンは実験室に初めてベルタ夫人を呼び、何の実験をしているかを説明し、彼女に手のX線写真の撮影をさせてもらいたいと頼んでいる。
Nitskeはベルタ夫人がX線によって自分の骨の映像を見たときの心情を次のように紹介している。
「ベルタは一瞬息をのみ、この骨のようなものが実は彼女の手であり,自分の骨を見ているのだと説明されて、ゾーッと背筋が寒くなるのを覚えた。ベルタにとって後の多くの人々と同様、自分自身の骨の気味悪い姿を見て、なんとなく早死の前兆になるのではと心配した。」(「レントゲンの生涯」W.Robert Nitske , p2 ,考古堂)

図3.ベルタ夫人の手 (X線写真)

ベルタ夫人の反応は、X線に対する一般市民の情緒的反応になる可能性があった。それは同時に発見当初のレントゲン自身の情緒的反応でもあった。ただレントゲンは信じがたい現象を繰り返し確認し、X線に関する様々な科学的検証作業を通して、「恐怖感に襲われる自分」から科学者としての自分を取り戻している。
レントゲンが自分を振り返り、そしてX線と初めて向き合う大衆の姿を想像すると、大衆はX線を「死の光線」とみなす情緒的な反応に共鳴し、歯止めがかからなくなるかもしれないと思う。レントゲン自身やベルタ夫人の当初の反応を考えれば、この19世紀末の社会でもまだそういう危険性をはらんでいると、十分考えられるだろう。こうした情緒的反応を回避し、冷静に科学的見地からX線の発見を受け止めてもらうためには、どのようにX線の発見を知らせればよいのか。あるいは、どういう知らせ方を最悪として回避すべきなのか。

レントゲンは実験装置を使ったプレゼンテーションに抜群の説得力があり、その才能は友人から高く評価されている。そうしたレントゲンがX線を発表するためにとった行動を詳細にたどってみると、そこには「死の光線」に対して緻密に考えられた情報戦略とそれに対する社会の予期せぬ反応がよく見えてくる。

3.X線の誕生とレントゲンの情報戦略
こうして極秘に進めた研究成果は、1895年12月28日に『新しい種類の線について(第1報)』(以下では、「第1報」と略称する。)という論文になりヴィルツブルグ物理医学協会に提出されている。論文の内容が重大なためレーマン教授と編集者3名で掲載を即決し、ただちに印刷所へまわしている。レントゲンは、その論文の別刷りを後日受け取り、日ごろ信頼を寄せていた90数名に及ぶ高名な研究者や友人にその別刷りと「ベルタ夫人の手」や「羅針盤」、「木箱の中の分銅」のX線写真3点と年頭の挨拶をセットにして1896年1月1日に郵送している。そして、1月5日のウィーンの新聞『プレッセ』紙にX線発見の記事が掲載され、翌日にはロンドンからただちに世界各国に打電されている。

レントゲンから論文の速報を、受け取った人々はそれぞれの人脈をたどって多くの研究者へ伝えられていく。こうしてX線の論文は、投稿した12月28日から新聞報道された翌年1月6日までのわずか10日くらいの間で、主要な研究者と一般市民にとって既知のものとなる。多くのレントゲン伝などが伝える、こうしたいきさつだけではレントゲンがX線発見の発表を急いでいたということしか見えてこないので、彼の行動内容をもう少し詳細に見てみよう。

図4木箱の中の分銅

図4木箱の中の分銅

レントゲンは12月28日にヴィルツブルグ物理医学協会会長のレーマン教授に原稿を持ち込み、即日受理し、印刷にまわしてもらうための交渉をしている。ヴィルツブルグ物理医学協会では年報に原稿が掲載されるためには事前に協会での口頭発表を義務づけていた。しかし、12月28日の時点では、それはとうに終了し、掲載原稿は編集も校正も終了し、すでに年報は印刷中であった。レントゲンはその印刷中の年報に、自分の原稿を差し込んでもらうことを交渉している。さらにその論文の別刷りを印刷・製本して、なんと4日後の1月1日までに入手したいということまで要望している。破格の要望である。

当時の暦を調べてみると、レントゲンが原稿を持ち込んできた12月28日は土曜日にあたり、翌日29日は日曜日である。記 録には28日に即日印刷にまわしたとあるが、実質の印刷・製本の作業日は、30日(月)、31日(火)の2日間か、1日をいれた3日間だろう。そうした情況でありながらレントゲンは、すべての要望をレーマン教授と3人の編集委員に丸呑みしてもらう離れ業に成功している。レントゲンは、一体彼らをどのように説得したのだろうか。

図5.金属ケースの中の羅針盤     (X線写真)

図5.金属ケースの中の羅針盤
    (X線写真)

レントゲンは、論文の別刷りと年報を1月1日(水)に予定通り受け取っている。彼は投稿原稿を持ち込んだ日からたった4日間で、論文の別刷りと年報を手にしてる。こうして論文は、学会という「真理の殿堂」を経由することによって、あっという間に一科学者の研究成果が、「真理が記述された文書」に変身していく。このような一瞬と言ってよいほどの短時間で処理されたため、レントゲンの原稿が世間を迷わす不穏な研究として漏れ出ていく可能性はとても小さいといえるだろうが、レントゲンはさらに完璧を期している。

レントゲンの論文「第1報」には、写真も図も全く掲載されていない。余計な言説は何ひとつない見事な文体の論文として有名である。論文にはレントゲン自身が信じがたかったX線の現象が数多く報告されているため、それらの現象を科学的に裏付ける写真が不可欠であるのだが、レントゲンは、「ベルタ夫人の手」などのX線写真3種類は、論文に掲載せず、彼の個人情報として私信に同封している。そのために写真は最大で3種類を約90人分とすると合計約270枚もの写真を事前に準備しなければならなかっただろう。この理由は、学会投稿論文にベルタ夫人などのX線写真を添付すると、活字拾い・印刷・製本などの作業過程でこの驚愕の写真を目にした職人たちによってあっという間に世間に不穏な噂として広まっていくとレントゲンは予想したからだろう。

レントゲンは論文の別刷りが入手できると、直ちに90数名の高名な研究者・友人に郵送するために、あらかじめ焼き付けが終わり準備してあったX線写真3点と「別刷りの論文」に「年頭の挨拶」の袋詰めの作業をする。あるいは、事前に「X線写真」と「年頭の挨拶」をあらかじめ袋詰めし、別刷りを入れれば作業が終わる状態にして、1月1日(水)に論文の別刷りが届くのを待ったのかもしれない。そして1896年1月1日(水)の夕方、レントゲンはベルタ夫人とレントゲンの速報の投函を終えたという記録がある。こうしてX線発見の知らせは、「論文の別刷り」と「X線写真という私的情報」をパッケージにし、90数名に限定したレントゲンのダイレクトメールという異例な方法で行われた。

このように見てくると、12月28日から1月1日までの4日間は,無理に無理をかさねて詰め込んだスケジュールというよりも、その裏で緻密に練り上げられた計画であることがよく分かってくる。このスケジュールを逃すと、論文の別刷りが配布されるのは1月1日よりはるかに遅くなり、その前に研究内容が不穏な話として世間に歪曲されて漏れ出て、収集がつかなくなる可能性があっただろう。噂話や新聞報道が先になったとき、もっとも致命的なことは新聞報道の誤った内容、ゆがんだ噂を科学的に修正し、レントゲンをアシストできる科学者が皆無に近いことだろう。これは、レントゲンが孤立し、もっとも社会的に危険な状態に追い込まれかねない最悪のケースである。これはレーマン教授をはじめとしてヴィルツブルグ医学協会の編集委員に異例の決断させた理由であろう。

レントゲンが思い描いていたX線発表の情報の流れは、先ず、1月1日に発送した論文の別刷りが、年明け早々に各地の主要な研究者・友人に届く。それを受け取った研究者たちは「ベルタ夫人の手のX線写真」を一瞥してただ事ではないことを理解する。ただちに「別刷り論文」を読み通すだろう。その人は、同僚や友人や関連研究者などにその内容を伝えるか、研究会が開催されそこで議論される。90数名の科学者を起点として世間と隔絶された学会の情報ルートに乗ってX線の発見に対する科学的理解者は短時間でその何倍にも広がっていくはずである。
そのあと各地の新聞記者がどこかの研究会の学術情報としてキャッチして動き出しても、その頃には、各地の主要な研究者のみならず多くの研究者も論文を読了し、互いに議論も交わしているので、不安を煽るような反応に科学的見地から冷静にコメントできる状態になっていると、レントゲンは考えたものと思われる。

例えば、年明け早々の1月4日にウィーン大学のエクスナー教授は、レントゲンから送られてきた別刷り論文とX線写真を研究会で紹介すると、会場はたちまちX線についての議論で沸騰している。どの研究会においてもベルタ夫人の手のX線写真が注目をあびたことだろう。論文の別刷りは学会発の学術情報であり、ベルタ夫人などの3枚のX線写真はレントゲンの個人情報である。それがいまやX線写真が主役となり別刷り論文に権威を与えるかのような逆転現象が起きている。その研究会に参加していたプラハ大学の物理学教授のエルンスト・レッヘルは、父がウィーン新聞の編集長をしていたこともあり、論文とX線写真も借り受け、X線発見の報をその新聞社に持ち込んでいる。こうして1896年1月5日にウィーンの新聞『プレッセ』紙が初めてX線発見を伝えている。レントゲンの地元のヴィルツブルグでは、4日後の1月9日になってようやくその新聞報道をしているので、レントゲンはX線情報をどこにもリークせず、できるだけ新聞報道が遅くなるように、マスコミを無視したものと思われる。その方がレントゲン発の別刷り論文がより多くの研究者の目に触れ理解される時間が確保されるからだろう。

これは、同業者である科学者で順調にことが流れていった場合であり、そうでない場合もある。たとえば、プロイセン物理学会の幹部のもとにもレントゲンのダイレクトメールが届けられるが、写真と論文を読んでも事実と判断できず、プロイセン物理学会の記念式典の場で正式の発表を差し控えている。画期的発見に対する反応には2つあり、一つは自分自身の論理性と格闘しながら了解する人と、もう一つは論文ではなく論文を認める人がいるか他者の顔を通して判断する人だ。

こうした様々な反応を抱え込みながらもレントゲンの情報戦略どうりにことが進んでいく。しかし、新聞報道は、だんだん様子があやしくなる。伝言ゲームで伝言が繰り返されるごとに情報がゆがんで行くように新聞社から新聞社へ打電した内容が伝えつがれていくにつれ、X線の記事はレントゲンの意図を越えて変容していく。その内容の歪みは、レントゲンが当初危惧していた「死の光線」とは異なった予想外の方向に変容し、しかも「X線ブーム」と呼ばれる大きなうねりに成長していった。

 

4.X線の発見の反響

NitskeはX線発見に対する当時の反応を次のように紹介している。
「沢山のメッセージが世界中からレントゲンに洪水のように送られてきた。その大半は素晴らしい発見に関するお祝いの辞であったが、中には中傷とか嫉みとか批判するものもあった。また非難するものすらあり、その上”全人類の破滅をもたらす死の線”という死の恐怖を表明するものもあった。」(『レントゲンの生涯』W.Robert Nitske、P81 )
レントゲンがもっとも心配した「死の光線」という煽情的受け取り方は、圧倒的多数の賛辞の山にかき消され、レントゲンの情報戦略は見事に成功し目的を達成している。

図6.LIFE誌に掲載された風刺画

図6.LIFE誌に掲載された風刺画

しかし、新聞報道の内容に対して,レントゲンはめずらしく友人ツェンダーへの手紙で次のように泣き言のようなことを書いている。
「ウィーン新聞が先頭を切って宣伝ラッパを吹きならし、それから他のものが追随したのです。2、3日で何もかもうんざりしてしまいました。私自身の研究はもはや見る影もなくなってしまいました。写真は私にとって結論への手段であったのですが、これが一番大事なことにされてしまったのです。」(1896年2月8日「ツェンダーへの手紙」より)

大衆のX線の受け取り方は「ベルタ夫人の手」の透過写真にもっぱら好奇の目がむけられ、どこか度が過ぎたブームの流れを作っていた。レントゲンが、「死の光線」という情緒的反応を否定するためにもっともわかりやすい科学的証明として発表した妻の「手のX線写真」は今や世間から好奇のまなざしで受けとめられ、体を透視できることの道徳的問題にまでヒートアップしている。パリでは、X線によって体が透けて見えるので女性が一時外を歩かなくなったり(図6)、アメリカではX線を通さないというふれこみの下着まで売りにだされている。

 

図7.LIFE誌に掲載された漫画

図7.LIFE誌に掲載された漫画

レントゲンはこうした予想外の大衆の反応で妻を傷つける結果をまねいたのではないかと、心配したことだろう。大衆はX線を「死の光線」として受け止めることからその対岸にある娯楽や「エンターテイメントとしてのX線」へとジャンプしていたのである。

X線ブームは彼の科学的営為の過程が無視され、科学的実証手段としてのX線写真が玩具のようにもて遊ばれ、彼の自尊心が傷つけられていることを強調しているが、それはX線を危険視するイメージをレントゲンの徹底した情報戦略によって一掃され、大衆がX線から無防備となった結果でもあった。

X線発表直後のレントゲンは多忙を極め、賞賛や嫉妬や神を恐れぬ行為という非難の手紙を読み、次々に舞い込む講演依頼を断り、訳が分からない人の訪問客の対応をし、論文「第1報」でやり残したX線の研究に取りかかる時間もひねりだせずにいた。X線の発見後、4週間なんの実験もできずに、レントゲンは当惑した日々を送っている。

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X線を霧箱で見る NEW

By   2014年5月6日

Ⅱ.霧箱(ベータ線)発展編

1.霧箱で見るX線を見る

▓ X線の作る飛跡のビデオ映像

 

この映像に興味を持たれた方は、下記の「解説」、「レントゲンとX線のリスク意識」を読むこと をお勧めします。

2. 魚形の飛跡(図1)

霧箱でX線はどうみえるのだろうか。霧箱の画面全体に小魚の群れが飛び図1.X線が霧箱に作り出した飛跡跳ねているような無数の飛跡が見えます。コンプトン効果の発見者のコンプトンはノーベル賞受賞講演の中でこれを「魚形の飛跡」と呼んでいます。 画面の中の下には1㎝スケールがあります。これと魚形の飛跡を比較すると飛跡の長さは、最大で1㎝程度の長さであることが分かります。図2は実験装置の写真です。 左下にある2重コイルから中央にあるクルックス管に高電圧を加えています。そのためクルックス管で放電がおき、X線が発生します。X線が右下の霧箱に照射 され、図1のような魚形の飛跡が発生します。 このとき、霧箱の中はエタノール蒸気

で満たされ下から液体窒素かドライアイスで冷やしていなければなりません。

3. 魚形の飛跡ができるのは何故?霧箱X線実験セット小

無数の魚形の飛跡はX線そのものの飛跡ではありません。X線がはじき飛ばした高速電子の飛跡です。 X線は酸素原子や窒素原子などの電子と衝突し、電子に運動エネルギーを与えます。X線は、その分だけエネルギーを失います(散乱X線)。 X線にはじき飛ばされた高速の電子のことを「反跳電子」と呼んでいます。われわれが見るのはX線の通ったあと(右図の青の矢印)ではなく、X線がはじき飛ばした反跳電子の作る魚形の飛跡(右図の赤の矢印)です。

4.反跳電子の運動図3電離説明

次に反跳電子がどのように魚形の飛跡を作っていくのかという点を説明します。反跳電子は進路の近傍の原子の中の電子をはじき飛ばし(電離し)ながら運動エネルギーを消費していきます。そして反跳電子はエネルギーが続く限り多数の電子(あるいは原子と結合してできた負のイオン)と電子を失った正イオンを作り続けます。 そのイオンを核にエタノールの凝結現象がおき、1㎝ほどの魚形の飛跡が発生します。 そして反跳電子は、周囲を電離しながら1㎝程度進み、電離能力を失います。飛跡はそこで途切れ、反跳電子は運動エネルギーの小さい熱電子になります。 空気中ではこれで終わる話ですが、これが生命体の内部だと電離によって細胞は化学

結合を切断されることが起き、ここから放射線障害の問題がスタートします。

5.レントゲンの実験装置図4.X線霧箱の飛跡の説明改

今回の実験装置の場合は、電圧約70KVを加えクルックス管でX線を発生させています。レントゲンは初期の実験(「第1報」執筆時)には、クルックス管に50~70KV電圧を加え管内の気圧は、0.5Torrという記録があります。今回実験に使ったクルックス管と電圧は同じです。管内の気圧のデータは確認できませんでしたが、装置の性能はかなりレントゲンの実験装置に近いと思われます。 レントゲンは、写真にあるような無数の魚形の飛跡をつくっているX線に手や体をさらし、体内で電離作用を受けながら日夜実験に没頭し、2週間ほどで手に火傷を発症するにいたったと思われます。

6.火傷の発症と反跳電子のエネルギー

X線によって火傷を発症した手は、赤外線などの熱線で直接手を焦がして火傷を起こしたのと根本的に異なっています。 X線が作り出した反跳電子の飛程は空気中で1センチ程度で、体内ではその千分の一の10ミクロン程度になります。10ミクロンは小さめの細胞のサイズです。こうしたことからX線は皮膚の表皮にしか損傷を与えないと、よく誤解されますがそうではありません。反跳電子の飛程は10ミクロンですが、そのスタート地点を決めるのはX線が電子と衝突する場所なので、皮膚表面で一斉にすべてが反跳電子になるわけではありません。反跳電子が10ミクロン進むスタート地点は、皮膚の表面の場合もあれば図5.火傷、体内の場合もあり様々です。体内でX線が反跳電子になった地点から10ミクロン周囲を電離しながら進みます。赤外線による火傷はもっぱら皮膚表面から焦がし損傷するだけですが、X線による火傷は皮膚の表面と同時に内部でも損傷を引き起こし皮膚の再生能力を破壊したり、潰瘍やガンを発症させる可能性があります。

7.魚形の飛跡は安全だろうか。

霧箱の内部で飛跡ができた範囲は電離現象がおきている範囲を示しています。細い飛跡では非常に狭い線状の範囲が電離が起きてるエリアになり、太い飛跡ではその広いエリアで電離がおきていることを意味します。無数の魚形の飛跡の長さはせいぜい1㎝なので、ガンマ線が電子を突き飛ばした数十㎝~数メートルの場合と比べるとかなり小さい値です。しかし、魚形の飛跡はγ線の反跳電子の飛跡より太く鮮明に現れる特徴があります。 これは、魚形の飛跡は短い空間にγ線の場合よりはるかに濃密に電離現象引き起こしているからです。たとえてみれば、魚形の飛跡は狭い空間に小型爆弾を集中して投下するように、狭い範囲では細胞に対して化学結合を高密度で切断していきます。γ線は低密度に広いエリアに爆弾を投下しているのに似ています。X線による、あるいは低エネルギーのβ線にもかかわらず皮膚損傷の激しさは、こうした物理的原因によるものと思われます。 エネルギーの大小と身体に及ぼす危険性の大小は必ずしも比例していません。物理ではそれを考慮してよく「単位長さ当たりの(放出)エネルギー:LET(線エネルギー付与)」という概念を使います。1センチ当たりどれだけのエネルギーを放出しているのか、たとえると1メータ当たり何個の爆弾を投下していくのか、という指標です。この大きさによって局部の危険性を正確に評価できるようになります。「単位長さ当たりの(放出)エネルギー:LET」という観点からすると、小さな魚形の飛跡の群れは、実はその局部での細胞にとっては化学結合を食いちぎる危険なピラニアの群れと見ることができます。

             y.mori( 2014.4.4)

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