作業環境測定士試験 過去問解説

特性X線とフィルター

鉱物性粉じん・原理・過去12回中10回、関連する論点が出題

原理

特性X線の波長は、対陰極の原子番号が大きいほど短い。Kβ線は、原子番号が1小さい物質のフィルターで除く。

この原理で解ける論点は4個あります。丸暗記ではなく、理屈から答えを導けるようにしておくと、初見の選択肢にも対応できます。

この原理で解ける問題(7問)

令和8年度 第1回(2026年8月実施) 鉱物性粉じん 得点必須S暗記で解く

問15

X 線回折分析法に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。

  1. (1)対陰極が Cu の X 線管球を用いて分析した場合、石英の主回折線(d:3.34 Å)は、2θ:26.66 °に出現する。
  2. (2)特性 X 線の波長は、K、L 系列ごとに異なるが、原子番号が大きくなると短くなる。
  3. (3)受光スリットの幅を広くすると、回折線強度は増大する。
  4. (4)モノクロメーターによってKβ線はほとんど除去されるが、Kβ除去フィルターを用いた場合より回折X線の強度は弱くなる。
  5. (5)X線の単色化のために用いられるKβ除去フィルターとしては、対陰極物質より、原子番号が1又は2大きな物質が用いられる。

出典:公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題(令和8年度 第1回・2026年8月実施)

令和7年度 第1回(2025年8月実施) 鉱物性粉じん 得点必須S原理で解く

問16

遊離けい酸の X 線回折分析法に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。

  1. (1)Kα線とは、L殻の電子がK殻に落ち込んだ際に放出される特性X線のことをいい、原子番号が大きくなるほど波長が短くなる。
  2. (2)対陰極がCuの場合のX線の単色化には、原子番号が1小さい Ni が用いられる。
  3. (3)モノクロメーターにより単色化した回折X線の強度は、Kβ線除去フィルターによる場合よりも強い。
  4. (4)クリストバライトの主回折線の回折角度(2θ)は、対陰極が Cu の X 線管球を用いて分析した場合、22.0°に出現する。
  5. (5)石英の主回折線に近接する回折線をもつ鉱物には、シリマナイトやグラファイトなどがある。

出典:公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題(令和7年度 第1回・2025年8月実施)

令和6年度 第1回(2024年8月実施) 鉱物性粉じん 得点必須S暗記で解く

問14

粉じん中の遊離けい酸の分析手順に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。

  1. (1)X線の単色化のために用いられるKβ除去フィルターとしては、対陰極物質より、原子番号が1大きい物質が用いられる。
  2. (2)X 線回折分析装置による定性分析で、遊離けい酸が確認できなかった試料は、管電流及び管電圧を見直し、感度を上げて再度分析し、それでも遊離けい酸の存在が認められない場合は、遊離けい酸含有率は 0 %として取り扱う。
  3. (3)X 線回折分析装置による定性分析で、クリストバライトの含有が認められた場合、りん酸法による定量操作を選択してはならない。
  4. (4)X 線回折分析装置による定性分析により炭酸カルシウムの存在が確認された試料では、基底標準板として亜鉛を用いてはならない。
  5. (5)分析試料中に石英以外の遊離けい酸が混入していないことが明らかであり、硫化物や金属類も含まれていない試料については、王水を添加しないりん酸法を行ってもよい。

出典:公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題(令和6年度 第1回・2024年8月実施)

令和3年度 第1回(2021年8月実施) 鉱物性粉じん 得点必須S暗記で解く

問17

X線回折分析法に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。

  1. (1)Kα線とは、L殻の電子がK殻に落ち込んだ際に放出される特性X線のことをいい、原子番号が大きくなるほど波長が短くなる。
  2. (2)対陰極が Cu の場合のX線の単色化には、原子番号が1大きい Zn が用いられる。
  3. (3)対陰極が Cu のX線回折分析法で測定された石英の主回折線の回折角度(2θ)は、26.66°である。
  4. (4)ゴニオメーターの走査速度は、回折線のピーク位置や回折線強度に影響を及ぼす。
  5. (5)石英の主回折線に近接する回折線をもつ鉱物には、シリマナイトやグラファイトなどがある。

出典:公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題(令和3年度 第1回・2021年8月実施)

令和2年度 第1回(2020年8月実施) 鉱物性粉じん 得点必須S原理で解く

問15

X線回折分析法に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。

  1. (1)対陰極が Cu のX線管球を用いて分析した場合、トリジマイトの主回折線(d:4.33 Å)は、2θ:20.5 °に出現する。
  2. (2)特性X線の波長は、K、L系列ごとに異なるが、原子番号が大きくなると長くなる。
  3. (3)対陰極がCuの場合のX線の単色化に用いるKβフィルターは、原子番号が1小さいNiが用いられる。
  4. (4)モノクロメーターによってKβ線はほとんど除去されるが、Kβフィルターを用いた場合より回折X線の強度は弱くなる。
  5. (5)ゴニオメータの走査速度は、回折線のピーク位置や回折線強度に影響を及ぼす。

出典:公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題(令和2年度 第1回・2020年8月実施)

令和元年度 第1回(2019年8月実施) 鉱物性粉じん 得点必須S暗記で解く

問15

X線回折分析法に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。

  1. (1)対陰極物質が Cr、Fe、Cu のそれぞれのKαX線の波長は、短い方からCu、Fe、Cr の順である。
  2. (2)X線の単色化のために用いられるKβ除去フィルターとしては、対陰極物質より、原子番号が1大きな物質が用いられる。
  3. (3)ゴニオメータの走査速度が速すぎると、回折線のピーク位置のずれや回折線強度の低下を生じる。
  4. (4)対陰極物質が Cu のX線回折分析法で測定されるクリストバライトの主回折線の回折角度(2θ)は、22.0°である。
  5. (5)石英の主回折線に近接する回折線をもつ鉱物には、酸化鉛やグラファイトなどがある。

出典:公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題(令和元年度 第1回・2019年8月実施)

平成28年度 第1回(2016年8月実施) 鉱物性粉じん 得点必須S原理で解く

問17

X線回折法に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。

  1. (1)対陰極がFeのKαX線の波長は、対陰極がCuのKαX線の波長よりも短い。
  2. (2)対陰極がCuの場合のX線の単色化には、原子番号が1小さいNiが用いられる。
  3. (3)ゴニオメータの走査速度は、回折線のピーク位置や回折線強度に影響を及ぼす。
  4. (4)対陰極がCuのX線回折法で測定されたクリストバライトの主回折線の回折角度(2θ)は、22.0°である。
  5. (5)石英の主回折線に近接する回折線をもつ鉱物には、シリマナイトとグラファイトがある。

出典:公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題(平成28年度 第1回・2016年8月実施)