XRD（X線回折）とは？材料・環境分析の初心者でも分かる測定原理と活用例

XRD（X-ray Diffraction、X線回折）は、固体の結晶構造を調べるための分析手法です。建材、金属材料、鉱物、環境試料など、幅広い分野で使われています。アスベスト分析でも必須の技術の一つです。

この記事では、専門用語になじみのない方でもイメージできるよう、XRD の原理と活用例をやさしく解説します。

XRDの基本原理

結晶とは、原子やイオンが規則正しく並んだ固体のことです。この規則正しい並びに X線を当てると、特定の角度で強く反射されます。この「反射のパターン」を測定するのが XRD です。

シンプルに言えば、

「X線を当てて、返ってくる角度と強さを見て、その物質が何かを当てる装置」

と考えると分かりやすいでしょう。

測定結果は「回折パターン」と呼ばれるグラフで表示され、横軸が 2θ（回折角）、縦軸が強度を表します。各物質は固有のピークパターンを持っているため、ライブラリと照合することで物質同定ができます。

アスベスト分析では、光学顕微鏡や偏光顕微鏡で形態を確認したうえで、XRDを使って「本当にアスベストかどうか」を結晶構造レベルで確認することがあります。特に含有量が多い場合や、確定的な同定が必要なときに力を発揮します。

材料・環境分析の現場では、XRD経験があると仕事の幅が広がります。最初は試料の前処理や装置操作の補助から始まり、徐々にデータ解釈にも関われるようになるでしょう。