エネルギー資源と放射線

発電は、エネルギーの移り変わりを利用しています。どの発電でもエネルギーの一部は熱などになるため、変換効率は 100% にはなりません。発電方法ごとに、何のエネルギーを使うか、特徴と課題を整理すると次のようになります。
- 火力発電: 石油・石炭・天然ガスを燃やし、燃料の化学エネルギーを熱に変えて水蒸気をつくり、タービンを回して発電する。発電量を調節しやすいが、燃料はいつか使い切ってしまうおそれがあり、燃やすと二酸化炭素を出す。
- 水力発電: ダムにためた水の位置エネルギーを使う。燃料が要らず二酸化炭素を出さないが、ダムをつくるときに川や森林などの自然環境に影響があり、つくれる場所も限られる。
- 原子力発電: ウランなどの核燃料から得られる核エネルギーで水蒸気をつくる。発電するときに二酸化炭素を出さず、少ない燃料で大きなエネルギーが得られる。しかし、使い終わった核燃料など、放射線を出す物質を含むごみ（放射性廃棄物）が出て、その安全な処理や長い期間の保管が課題であり、事故が起きたときに放射性物質が外にもれないよう厳重な備えが必要である。
- 太陽光発電・風力発電: 光エネルギーや風の運動エネルギーを使う。燃料が要らず二酸化炭素を出さないが、天候や時間帯に左右されて発電量が安定しない。
- 地熱発電: 地下のマグマの熱でできた水蒸気でタービンを回す。天候に左右されにくいが、設置できる場所が火山の近くなどに限られる。
- バイオマス発電: 木くずや家畜のふん尿などを燃やしたり、そこからつくったガスを燃やしたりして発電する（下を参照）。

石油・石炭・天然ガスは、大昔の生物の死がいが長い年月をかけて変化したもので、化石燃料といいます。使えば減り、燃やすと二酸化炭素が出ます。これに対し、太陽光・風力・水力・地熱・バイオマスのように、自然のはたらきでくり返し補われ、なくならないエネルギーを再生可能エネルギーといいます。バイオマスは、木くずや家畜のふん尿など生物由来の資源のことで、燃やすと二酸化炭素が出ますが、もとの植物が光合成で大気中の二酸化炭素を取りこんでいるので、全体として大気中の二酸化炭素を増やしにくいと考えられています。

原子力発電で使う核燃料のように、放射線を出す物質を放射性物質といいます。放射線には α線・β線・γ線・X線などがあり、物質を通りぬける性質（透過性）をもちますが、その強さは種類によってちがいます。α線は紙 1 枚でさえぎられ、β線は紙は通りぬけますが厚さ数 mm のアルミニウム板などでさえぎられ、γ線や X線は紙もアルミニウム板も通りぬけ、鉛の板や厚いコンクリートでさえぎられます。この透過性を使って、X線による体の内部の撮影（レントゲン検査）、手荷物検査、がんの治療、農作物の品種改良などに利用されています。一方、生物の細胞を傷つけるはたらきもあるので、浴びる量を少なくする工夫が必要です。