図 3 仕事での生かし方仕事での生かし方 4
医療・エネルギー・研究
病院で X 線や CT、MRI の検査をしたり、加速器を使ってがんを治療したり、発電や新しいエネルギーの技術を研究したりする仕事です。高校の物理の最後に学ぶ「原子」と「電気と磁気」の単元が、命と暮らしを守る現場で使われています。

ひとことで言うと
体を通り抜ける光でつくる影絵
手に光を当ててできる影絵では、手の形は分かっても、中までは見えません。X 線は、目に見える光が通り抜けられない体を通り抜けて、体の中の影絵をつくります。骨のように X 線を通しにくい部分が、白い影になって写ります。

01
どんな仕事?: 病院・発電所・研究所で、物理を道具にする
診療放射線技師は、医師や歯科医師の指示を受けて、X 線撮影や CT、放射線治療を行う医療の専門職です。人の体に放射線を当てることを仕事にできるのは、法律で医師・歯科医師と診療放射線技師に限られています。MRI や超音波の検査も受け持ちます。
物理を道具にする仕事は、病院の外にも広がります。電力会社の技術者は、電磁誘導で電気をつくる発電機や、送電の設備を動かし、守ります。大学や研究所の研究者は、加速器や放射線を使って、新しい治療法やエネルギーの技術を開発します。
どの仕事にも共通するのは、目に見えない放射線や電気、磁気を、数字で正しく扱うことです。高校で最後に学ぶ原子と電磁気の単元が、命と暮らしを守る道具になります。
原子と電磁気の単元が、病院・発電所・研究所をつないでいます。
図解医療・エネルギー・研究と高校の物理
- X 線撮影電子を加速して X 線をつくる
- CTX 線の影を多方向から集めて断面に
- MRI強い磁石と電波で体の中を写す
- 放射線治療加速した粒子でがんをねらう
- 発電電磁誘導で電気をつくる
- 放射線の管理距離と時間で受ける量を減らす

02
原子と電界が生きる場面: X 線は、電子をぶつけてつくる
1895 年 11 月 8 日の夜、ドイツの物理学者レントゲンは、陰極線の実験中に、物を通り抜ける見えない光線に気づきました。未知のものを表す X をつけて、X 線と名づけています。発見を知らせる論文と写真は 1896 年の元日に各地の物理学者へ送られ、またたく間に世界中に知られました。1901 年、レントゲンは最初のノーベル物理学賞を受けています。
いまの X 線管のしくみも、もとは同じです。環境省の資料によると、管の中の陰極と陽極の間に高い電圧をかけ、陰極から出た電子を真空中で加速して、タングステンなどの陽極に当てます。電子が原子核の近くで急に向きを変えるときや、原子の内側の電子をはじき出し、空いた所に外側の電子が移るときに、X 線が出ます。
物理で学ぶ電子ボルト(eV)を使うと、X 線のエネルギーが計算できます。100 kV の電圧で加速した電子は、100 keV のエネルギーを持ちます。そこから出る X 線の光子 1 個のエネルギーは最大で 100 keV、波長にすると約 0.012 nm です。目に見える光の 4 万分の 1 ほどの短さで、光子 1 個のエネルギーが大きいので、体を通り抜けられるのです。
電圧で加速した電子のエネルギーが、X 線の光子のエネルギーになります。
図解100 kV で加速した電子から出る X 線(計算)
- 1電子が得るエネルギー = 電気量 × 電圧 = 100 keV
- 2出てくる X 線の光子のエネルギーは、最大で 100 keV
- 3波長 = 1,240 ÷ 100,000 ≒ 0.012 nm


03
電流と磁界が生きる場面: 加速器で、がんをねらう
放射線は、検査だけでなく治療にも使われます。1994 年、千葉市の放射線医学総合研究所で、世界初の重粒子線がん治療装置 HIMAC が動き始めました。研究所は、いまの量子科学技術研究開発機構(QST)の前身の 1 つです。炭素の原子核を光の速さの約 70% まで加速し、体の深い所にあるがんに当てる治療です。
加速に使うのは、シンクロトロンという輪の形の加速器です。物理で学ぶように、磁界の中を動く電気を帯びた粒子は、ローレンツ力を受けて円を描きます。シンクロトロンでは、電磁石の磁界で粒子を曲げて輪の中を回らせ、回るたびに少しずつ加速します。QST の資料によると、1 秒間に数百万回も周回させて加速します。
磁界の中の円運動の半径は、r = mv ÷ qB です。粒子が速くなると、同じ磁界のままでは半径が大きくなり、輪からはみ出してしまいます。そこで、加速に合わせて電磁石の磁界を強くし、同じ輪の上を回り続けさせるのです。円運動と電磁気の式が、治療装置の設計の土台になっています。
QST によると、2023 年の時点で国内の 7 か所で重粒子線の治療装置が動いていて、稼働台数は世界一です。それでも 1 年に治療を受けられるのは 4,000 人ほどに限られるため、装置を小さくする「量子メス」の開発が進められています。
電磁石で曲げて、回るたびに押す。円運動と電磁気の式が、加速器を動かします。


04
診療放射線技師の 1 日(例)
ここでは、総合病院の放射線部で働く診療放射線技師の 1 日の例を紹介します。担当する検査の分け方や交代の仕組みは、病院によって違います。
朝は、装置の点検から始まります。X 線の量や画像の写り方が正しいかを確かめてから、患者を迎えます。撮影では、患者の体の向きを整え、必要な部分だけに X 線が当たるように範囲をしぼります。撮影の瞬間は操作室に移り、壁と距離で自分が受ける放射線を減らします。点のような線源からの放射線は、光と同じく、距離の 2 乗に反比例して弱まります。
午後は CT や MRI の検査です。MRI は放射線ではなく強い磁石と電波を使うので、検査室に金属を持ち込まないよう、患者の持ち物を一つずつ確かめます。撮った画像は、医師が診断しやすいように整えて送ります。
装置を正しく動かし、患者と自分を放射線から守るのが基本です。
図解診療放射線技師の 1 日(例)
- 8:00装置の点検X 線の量と画像の写りを確かめる
- 8:30一般撮影胸や骨の X 線写真を撮る
- 11:00CT 検査撮る範囲と条件を決めて撮影する
- 12:30昼休み
- 13:30MRI 検査金属を持ち込まないか確かめて撮影
- 15:30画像の処理診断しやすい断面の画像をつくる
- 17:00記録と勉強会線量の記録と新しい技術の勉強

05
向いている人と入り方・その先
高校のうちは、物理の電気と磁気、原子の単元をしっかり学んでください。生物は体のつくりを、数学は画像を計算でつくるしくみを学ぶ助けになります。入試で選べる科目は学校によって違うので、志望校の募集要項で確かめてください。
診療放射線技師になるには、文部科学大臣や都道府県知事が指定した学校・養成所で 3 年以上学びます。そのうえで国家試験に合格し、厚生労働大臣の免許を受けます。2026 年 2 月の第 78 回国家試験では、受験者 3,506 人のうち 2,670 人が合格し、合格率は 76.2% でした。
研究の道に進むなら、理学部の物理学科や工学部の原子力・量子系の学科から、大学院へ進むのが一般的です。病院で放射線治療の計画や装置の品質管理を受け持つ、医学物理士として働く人もいます。電力会社では、電気・機械・原子力などを学んだ技術者が、発電所や送電網を支えています。
目に見えない放射線を正しく恐れ、数字で管理できる人に向いています。検査の流れを、患者に分かりやすく説明する力も大切です。経験を積むと、CT や放射線治療などの分野で専門性を深める道があります。
原子と電磁気の単元を、患者の安全と治療に結びつけて学ぶと力になります。
図解診療放射線技師への道(例)
- 1高校で学ぶ電気と磁気・原子の単元
- 2養成校で学ぶ指定の大学や専門学校などで 3 年以上
- 3国家試験合格して厚生労働大臣の免許を受ける
- 4病院で働く撮影・CT・MRI・治療を担当
- 5専門を深める治療・画像の専門や研究の道へ
高校生のうちに試せること
光で、距離の 2 乗の法則を確かめる
暗い部屋でスマートフォンのライトを点け、別のスマートフォンの照度計アプリで、20 cm と 40 cm 離れた所の明るさを測りましょう。距離が 2 倍になると、明るさはおよそ 4 分の 1 になるはずです。放射線も、点のような線源からなら同じように弱まります。
診療放射線技師の仕事を動画で見る
日本診療放射線技師会のページでは、病院で働く診療放射線技師の仕事を動画で紹介しています。どの検査でどんな装置を使うかを見ながら、高校の物理のどの単元とつながるかを考えてみましょう。
みんなに知ってもらいたい診療放射線技師のこと(日本診療放射線技師会)電磁石で、巻き数と磁界の強さを比べる
乾電池とエナメル線、鉄くぎで電磁石を作り、巻き数を 50 回と 100 回にして、持ち上がるクリップの数を比べましょう。加速器も、巻いた導線に電流を流す電磁石で粒子を曲げています。導線は熱くなるので、電流を長く流し続けないでください。
「医療・エネルギー・研究」に関連するコミュニティ
研究室・部活・サークルなど、全国の 22 件から探せます。
医用画像物理学
熊本大学(熊本県)
大学院生命科学研究部 先端生命医療科学部門・医学物理学・金澤 裕樹 教授
加速器科学研究室
東北大学(宮城県)
理学研究科物理学専攻・加速器科学

加速器物理学
広島大学(広島県)
先進理工系科学研究科 量子物質科学プログラム・加速器科学・栗木 雅夫 教授
先端加速器設計、高性能電子・陽電子ビーム生成、ビーム光学などを研究している。
画像診断・放射線腫瘍学
千葉大学(千葉県)
医学研究院 先端がん治療学研究講座・画像診断・放射線腫瘍学
医用画像検査学
熊本大学(熊本県)
大学院生命科学研究部 先端生命医療科学部門・放射線技術学・藤原 康博 教授

加速器・医学物理
千葉大学(千葉県)
理学部 物理学科・加速器・医学物理
学生団体・機関はまだ掲載していません
よくある質問
診療放射線技師と医師は、どう役割が違いますか?
医師は、画像などをもとに病気を診断し、治療の方針を決めます。診療放射線技師は、医師や歯科医師の指示を受けて、診断に役立つ画像を安全に撮り、放射線治療の照射を行います。人の体に放射線を当てることを仕事にできるのは、法律で医師・歯科医師・診療放射線技師に限られています。
放射線を扱う仕事は、自分の体に影響はありませんか?
放射線を扱う人は、線量計を身につけて自分が受けた量を記録し、法令で決められた限度を超えないように管理されています。撮影のときは操作室に移り、距離をとって受ける量を減らします。仕組みを正しく知って扱うことが、安全の基本です。
物理が苦手でも、診療放射線技師になれますか?
養成校では、放射線物理学や放射線計測学など、物理をもとにした授業があります。ただ、高校の物理で学ぶ電気と原子の基本が分かっていれば、そこから積み上げられます。苦手な単元は、まず身近な例の計算から学び直してみてください。
