この項目では、物理学用語について説明しています。

粒子や電磁波が流れ出ることについては「放射」をご覧ください。

交通用語については「放射線・環状線」をご覧ください。

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出典検索?: "放射線" ? ニュース ・ 書籍 ・ スカラー ・ CiNii ・ J-STAGE ・ NDL ・ dlib.jp ・ ジャパンサーチ ・ TWL（2021年3月）
日本国内で使用されている標識。
JIS標識では、黄色地に赤紫色である（病院内ではJIS標識が採用されている）。多くの国々にて提示されている標識。イギリス国内ではこの標識が設置されている。IAEAにて制定されている標識。

放射線（ほうしゃせん、英: Ionizing radiation／ionising radiation ）とは、高い運動エネルギーをもって流れる物質粒子（アルファ線、ベータ線、中性子線、陽子線、重イオン線、中間子線など[1]の粒子放射線）と高エネルギーの電磁波（ガンマ線とX線のような電磁放射線）の総称をいう[2][注釈 1]。「放射線」に全ての電磁波を含め、電離を起こすエネルギーの高いものを電離放射線、そうでないものを非電離放射線と分けることもあるが、一般に「放射線」とだけいうと、高エネルギーの電離放射線の方を指していることが多い[注釈 2][注釈 3]。

なお、広辞苑には「放射性元素の放射性崩壊に伴い放出される粒子放射線と電磁放射線（主にアルファ線、ベータ線、ガンマ線）を指す」[3]、とあるが、これは放射性物質の放射能を問題とする文脈ではそれを指す、というくらいの意味である[注釈 4]。
概要

放射性物質は放射性崩壊を起こすことで不安定な原子核の構造から安定した原子核の構造に変化しようとするが、その際に粒子または電磁波の形で放出されるのが放射線である[注釈 5][注釈 6]。放射線は、直接的あるいは間接的に、物質中の原子や分子を電離または励起させる（物質にエネルギーを与える）[注釈 7]。

放射線は生物にとって有害であり[4]、強度によっては死に至らせるため、放射線防護のために各国で法律が制定されている。ただし、どの程度（線量）でどのような害があるかについては様々な見解があり、その基準も国際統一されていない。詳細は「放射線#放射線障害とその防護」を参照

また、放射線は人間の五感では感じることができないため、必然的に放射線測定のための測定器を用いて検出や測定を行なう。生活環境にある放射線は「環境放射線」と呼ばれるが、誰しも世界平均合計で2.4[mSv]前後の自然放射線による被曝を受けていると言われる。

放射線は応用範囲が広く、工業・農業・医療その他の分野で有効利用されている。ただし、放射線の取り扱いには注意を要するため、取り扱いに関する資格がいくつか存在する[注釈 8]。
放射線の種類放射線の透過能力：上からそれぞれアルファ線、ベータ線、ガンマ線、中性子線の透過能力の図。アルファ線は紙1枚程度で遮蔽できる。ベータ線は厚さ数mmのアルミニウム板で防ぐことができる。ガンマ線は透過力が強く、コンクリートであれば50cm、鉛であっても10cmの厚みが必要になる。中性子線は挙動がほかの放射線と著しく異なり、鉛などの金属(原子番号の大きな元素)によって遮蔽することはできず、水やコンクリートの厚い壁に含まれる水素原子によって遮断できる。

放射線にはその発生機構や物理的性質によってさまざまなものが存在する。放射線は、その物理的性質から大まかに電磁放射線と粒子放射線に分けることができる。
電磁放射線 (electromagnetic radiation)

主な電磁放射線：ガンマ線（γ線）、X線電磁放射線は波長が非常に短い電磁波である[注釈 9]。公衆被曝で問題となるのは、この波長が極めて短いことで高い透過性をもった電磁放射線である[注釈 10][注釈 11]。
粒子放射線 (particle radiation)

主な粒子放射線：アルファ線（α線）、ベータ線（β線）、電子線[注釈 12]、陽子線、中性子線、重粒子線など粒子放射線は質量を持った粒子の運動によって生じるものである。その物理的実体としては、原子を構成している素粒子や原子核そのものであったりする[注釈 13][注釈 14]。
各放射線と物質との相互作用電離放射線と物質との相互作用を表した図 (記号の意味は、―;粒子線、?;電磁波、○;電離作用)。上からアルファ線、ベータ線、ガンマ線、中性子線と物質との相互作用を表している。 荷電粒子線(ここではアルファ線、ベータ線)が物質に衝突すると電離が起こるが貫通力は小さい。アルファ線は放出したほうの核も運動エネルギーを持ち、反跳・リコイルなどと呼ばれる。ベータ線が電離させた電子もまた電離作用を有するがこれをデルタ線 (放射線)という。更にベータ線は減速に伴って制動放射が起こる。一方、X線・ガンマ線や中性子線は電荷を持たないため、直接は電離作用をせず、間接的な電離作用も荷電粒子線に比べ小さいが、貫通力は大きい。中性子は水素などの軽元素と衝突すると反跳陽子(図中の赤丸)を生じ、この陽子が電離作用を持つ。非弾性散乱では衝突しただけでガンマ線を発生させる。また中性子捕獲が起きた場合にもガンマ線が放出される。

放射線は物質にエネルギーを与えるが、放射線の種類によってエネルギーを与える相互作用の仕組みは異なる。電磁放射線か粒子放射線か、粒子放射線の場合、電荷の有無や質量の大きさによってもエネルギーを与える機構は異なる。

放射線の検出には主に電離・励起現象が利用されるが、その他の放射線を原因として発生する二次的な現象を利用しているものもある。放射線検出に用いられる反応については「#放射線検出器に用いられる反応」を参照
電磁放射線と物質との相互作用

電磁放射線（ガンマ線、X 線）と物質との相互作用としては光電効果、コンプトン散乱、電子対生成、レイリー（コヒーレント）散乱、光核反応の5つである。とりわけ最初の3つの相互作用が特に重要である[5]。「光電効果」、「コンプトン散乱」、および「電子対生成」も参照
粒子放射線と物質との相互作用