JP2015180872A - Radioactivity measuring apparatus and radioactivity measuring method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a measuring method capable of quickly, accurately measuring measurement target radioactivity while suppressing the effect of environmental radiation, and a measuring apparatus enabling such measurements, ensuring light weight and excellent handleability.SOLUTION: A measuring apparatus 10 is a directional apparatus comprising a detection element 20 and a shield body 30, and measuring the radioactivity of a radioactive material emitting characteristic X-rays and gamma rays. The detection element 20 detects the characteristic X-rays incident on a detection surface 22. The shield body 30 is provided to surround at least the periphery of the detection element 20, transmits the gamma rays and shields scattered gamma rays that are scattered rays of the gamma rays and the characteristic X-rays. The measuring apparatus 10 counts the characteristic X-rays incident on the detection surface 22 directed to a measuring target 100 containing a radioactive material.

Description

本発明は、放射性物質による測定対象の汚染度合いを測定する放射能測定装置および放射能測定方法に関する。   The present invention relates to a radioactivity measurement apparatus and a radioactivity measurement method for measuring the degree of contamination of a measurement target by a radioactive substance.

放射性セシウムなどの放射性物質に汚染された建築物や土壌などを除染するために、これらの表層を洗浄または除去する作業が行われている。除染前の汚染度合いや除染の効果を判定するには、土壌の表層の汚染密度を測定することが必要となる。現在一般的に行われている方法は、測定対象となる部位のサンプルを取得して計測設備を備えた施設にて測定する方法と、除染作業を行っている現場で行う方法とがある。サンプルを取得して施設にて計測する方法は信頼性が高い方法である一方、汚染現場で計測することができないため時間も費用も大きく、適用範囲が限定されてしまう。この点で、除染作業の効果の判定は、除染現場で直接実施することが好ましい。   In order to decontaminate buildings and soil contaminated with radioactive substances such as radioactive cesium, an operation of cleaning or removing these surface layers is performed. In order to determine the degree of contamination before decontamination and the effect of decontamination, it is necessary to measure the contamination density of the surface layer of the soil. There are two methods commonly used at present: a method of obtaining a sample of a part to be measured and measuring it at a facility equipped with measuring equipment, and a method of performing at a site where decontamination work is performed. While the method of obtaining a sample and measuring it at a facility is a highly reliable method, it cannot be measured at a contaminated site, so it takes a lot of time and money, and the application range is limited. In this respect, it is preferable to directly determine the effect of the decontamination work at the decontamination site.

除染現場で除染効果を判定する方法としては、サーベイメータを使ってその場の空間線量率から汚染密度を求める方法と、ベータ線を計数する方法とが知られている。非特許文献1には、放射性物質による汚染の状況の指標を得るための方法として、シンチレーション式のサーベイメータを用いてガンマ線の空間線量率を計測することが記載されている。しかしながら、ガンマ線は土壌などの測定対象のみならず周囲の四方八方から飛来するため、空間線量率を計測したとしても測定対象の放射能を正確に定量化することはできない。   As a method for determining the decontamination effect at the decontamination site, a method for obtaining a contamination density from the air dose rate at the site using a survey meter and a method for counting beta rays are known. Non-Patent Document 1 describes measuring an air dose rate of gamma rays using a scintillation-type survey meter as a method for obtaining an index of the state of contamination by radioactive substances. However, since gamma rays fly not only from the measurement object such as soil but also from the surrounding four sides, the radioactivity of the measurement object cannot be accurately quantified even if the air dose rate is measured.

測定対象の表面の汚染度合いを正確に定量化するためには、周囲から飛来する環境放射線を遮蔽し、測定対象から放射される放射線のみが検知素子に入射することが好ましい。しかしながら、例えば放射性セシウムであるセシウム137の場合、主たるガンマ線のエネルギーは662keVと極めて大きいため、かかるガンマ線を遮蔽するためには鉛に換算して50mmから100mmもの厚さの遮蔽体が必要となる。このため、放射能測定装置の総重量は数百キログラムにものぼり、運搬性やハンドリング性に乏しく、除染現場で放射能を簡便に測定することは困難である。   In order to accurately quantify the degree of contamination of the surface of the measurement target, it is preferable to shield the environmental radiation coming from the surroundings and only the radiation emitted from the measurement target enters the detection element. However, in the case of cesium 137, which is radioactive cesium, for example, the energy of main gamma rays is as extremely high as 662 keV. Therefore, in order to shield such gamma rays, a shield having a thickness of 50 to 100 mm in terms of lead is required. For this reason, the total weight of the radioactivity measuring apparatus is as high as several hundred kilograms, and it is difficult to measure radioactivity at the decontamination site because of poor transportability and handling.

一方、ベータ線を計数する方法では、測定対象の表層から僅かに潜った部位や、落ち葉などの中間物に隠れた部位の放射能を測定することができないという問題がある。ベータ線は紙1mm程度の厚さの遮蔽物によっても大きな吸収を受け著しく計数率が減少してしまうためである。   On the other hand, in the method of counting beta rays, there is a problem that the radioactivity of a portion slightly hidden from the surface layer to be measured or a portion hidden by an intermediate such as a fallen leaf cannot be measured. This is because the beta ray is greatly absorbed even by a shield having a thickness of about 1 mm of paper, and the count rate is significantly reduced.

これに対し、特許文献1には、放射性物質を起源とする特性エックス線を計数する放射性物質検出装置(放射能測定装置)が記載されている。この装置は、ガンマ線を遮蔽することなく、測定対象に指向させた検知素子に対して周囲から飛来する特性エックス線を遮蔽して、測定対象から入射する特性エックス線を計数する。例えば、放射性セシウムを起源とするバリウムの特性エックス線のエネルギーは32.1keVおよび36.5keVと低いため、遮蔽体の厚さを低減させることが可能になる。特許文献1には、遮蔽体として厚さ1mmのステンレス鋼(SUS)を用いることで、32.1keVの特性エックス線の98%を遮蔽し、662keVのガンマ線の94%を透過させることができると記載されている。   On the other hand, Patent Document 1 describes a radioactive substance detection apparatus (radioactivity measurement apparatus) that counts characteristic X-rays originating from radioactive substances. This apparatus counts the characteristic X-rays incident from the measurement object by shielding the characteristic X-rays flying from the surroundings with respect to the detection element directed to the measurement object without shielding the gamma rays. For example, the characteristic X-ray energy of barium originating from radioactive cesium is as low as 32.1 keV and 36.5 keV, so that the thickness of the shield can be reduced. Patent Document 1 describes that by using stainless steel (SUS) having a thickness of 1 mm as a shield, it is possible to shield 98% of 32.1 keV characteristic X-rays and transmit 94% of 662 keV gamma rays. Has been.

国際公開第13/105519号パンフレットInternational Publication No. 13/105519 Pamphlet

「汚染状況重点調査地域内における環境の汚染状況の調査測定方法に係るガイドライン」環境省、平成23年12月第1版“Guidelines on Survey and Measurement Methods for Environmental Pollution Status in the Pollution Status Priority Survey Area” Ministry of the Environment, December 2011, 1st Edition

汚染現場の環境放射線には、放射性物質から放出される大きなエネルギーをもつ主たるガンマ線(以下、「主ガンマ線」または単に「ガンマ線」という場合がある)および特性エックス線のほか、コンプトン散乱によって生じる散乱ガンマ線が含まれている。散乱ガンマ線のエネルギーは主ガンマ線のエネルギーよりも小さく、連続的に分布している。多重コンプトン散乱が発生すると散乱ガンマ線のエネルギーは徐々に小さくなり、特性エックス線に近いエネルギー領域に達する場合がある。コンプトン散乱は幾つかの要因によって発生する。土壌の表層に存在する放射性物質から放射されたガンマ線の場合、土壌物質の電子と弾性散乱して生じた散乱ガンマ線が土壌の表層から空中に飛び出してくる現象がみられる。土壌の深さ方向に進行するガンマ線が180度の散乱角度でコンプトン散乱した散乱ガンマ線は、後方散乱ピークと呼ばれるエネルギーピークをとる。放射性セシウムの場合、後方散乱ピークのエネルギーは200keV程度である。後方散乱ピークは一般に光電ピークほど鋭敏ではなく、また後方散乱線がさらに散乱を繰り返し、散乱ガンマ線の光子は後方散乱ピークの下側にも広く検出される。このため、特性エックス線のエネルギーである32.1keVや36.5keVの光子の計数値を増加させて特性エックス線のスペクトルのバックグラウンド(ベースライン)を押し上げることとなる。   In addition to the main gamma rays (hereinafter sometimes referred to as “main gamma rays” or simply “gamma rays”) and characteristic X-rays that have large energy released from radioactive materials, the environmental radiation at the contaminated site includes scattered gamma rays generated by Compton scattering. include. The energy of scattered gamma rays is smaller than that of main gamma rays and is continuously distributed. When multiple Compton scattering occurs, the energy of the scattered gamma rays gradually decreases and may reach an energy region close to the characteristic X-ray. Compton scattering is caused by several factors. In the case of gamma rays radiated from radioactive materials present on the surface of the soil, there is a phenomenon in which scattered gamma rays generated by elastic scattering of electrons from the soil material jump out of the surface of the soil into the air. Scattered gamma rays in which Gamma rays traveling in the depth direction of the soil are Compton scattered at a scattering angle of 180 degrees take an energy peak called a backscattering peak. In the case of radioactive cesium, the energy of the backscattering peak is about 200 keV. The backscattering peak is generally not as sensitive as the photoelectric peak, and the backscattered rays are further scattered, and the photons of the scattered gamma rays are widely detected below the backscattered peaks. For this reason, the background value (baseline) of the spectrum of the characteristic X-ray is increased by increasing the count value of the photons of 32.1 keV or 36.5 keV which are the energy of the characteristic X-ray.

特許文献1の装置では、遮蔽体として厚さ1mmのステンレス鋼を用いることで、放射性セシウムを起源とする特性エックス線を98%遮蔽している。この遮蔽体の面密度は0.78g/cmである。同じ遮蔽能力を鉛で実現しようとすると、遮蔽体の厚さは0.004mm程度となる。また、特許文献1における遮蔽体の厚さの上限は主ガンマ線の平均自由行程の0.22倍であり、放射性セシウムを測定する場合でいうと、ステンレス鋼に換算すると3.8mm、鉛に換算すると1.7mmである。 In the apparatus of Patent Document 1, a characteristic X-ray originating from radioactive cesium is shielded by 98% by using stainless steel having a thickness of 1 mm as a shield. The surface density of this shield is 0.78 g / cm 2 . If it is going to implement | achieve the same shielding capability with lead, the thickness of a shielding body will be about 0.004 mm. Moreover, the upper limit of the thickness of the shield in Patent Document 1 is 0.22 times the mean free path of the main gamma ray, and when measuring radioactive cesium, it is converted to 3.8 mm and converted to lead. Then, it is 1.7 mm.

しかしながら、特許文献1では散乱ガンマ線の存在を考慮しておらず、上記の遮蔽体の面密度では100keV近辺をピークとする多重散乱ガンマ線を遮蔽することができない。このため、放射性セシウムを含有する測定対象から入射する散乱ガンマ線に加えて、検知素子の周囲の環境放射線に含まれる散乱ガンマ線もまた検知素子に入射することとなる。一方、周囲からの特性エックス線は遮蔽体で遮蔽されるため、特性エックス線は専ら測定対象のみから入射する。言い換えると、特許文献1の装置で30keVから200keVの光子を計数して放射性セシウムの放射能を測定した場合、検知素子の指向方向から入射する特性エックス線と散乱ガンマ線に加えて、検知素子の周囲からは特性エックス線が入射せず散乱ガンマ線のみが入射する。このため、特許文献1の装置による特性エックス線の計数値には、環境放射線における特性エックス線と散乱ガンマ線との比率よりも高い割合で散乱ガンマ線がカウントされることとなる。   However, Patent Document 1 does not consider the presence of scattered gamma rays, and the surface density of the shielding body cannot shield multiple scattered gamma rays having a peak near 100 keV. For this reason, in addition to the scattered gamma rays incident from the measurement object containing radioactive cesium, the scattered gamma rays included in the environmental radiation around the detection element also enter the detection element. On the other hand, since characteristic X-rays from the surroundings are shielded by the shield, the characteristic X-rays are incident only from the measurement object. In other words, in the case of measuring the radioactivity of radioactive cesium by counting 30 keV to 200 keV photons with the apparatus of Patent Document 1, in addition to the characteristic X-rays and scattered gamma rays incident from the direction of the sensing element, The characteristic X-rays do not enter and only scattered gamma rays enter. For this reason, in the count value of the characteristic X-ray by the apparatus of Patent Document 1, scattered gamma rays are counted at a rate higher than the ratio of the characteristic X-ray and scattered gamma rays in environmental radiation.

ここで、測定対象の放射能を所望の精度で測定するには、散乱ガンマ線と特性エックス線とが弁別できるよう十分な量の光子を計数する必要があるため、計数時間の短縮と測定精度とはトレードオフの関係にある。このため、特許文献1の装置では、このトレードオフを高いレベルで実現することは困難であり、所望の精度で放射能を測定する場合には計数時間の長時間化により測定者の被曝量が増大して問題となる。上記の問題は、放射性セシウムに限らず、種々の放射性物質の放射能を測定する際に発生する。   Here, in order to measure the radioactivity of the measurement target with the desired accuracy, it is necessary to count a sufficient amount of photons so that the scattered gamma rays can be distinguished from the characteristic X-rays. There is a trade-off relationship. For this reason, it is difficult to achieve this trade-off at a high level in the apparatus of Patent Document 1, and when measuring radioactivity with a desired accuracy, the exposure amount of the measurer is increased due to a longer counting time. Increases and becomes a problem. The above problem occurs when measuring the radioactivity of various radioactive substances, not limited to radioactive cesium.

本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、環境放射線の影響を抑制して測定対象の放射能を短時間で精度よく測定することが可能な測定方法、およびかかる測定が可能であるとともに軽量で取り扱い性に優れた測定装置を提供するものである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and a measurement method capable of accurately measuring the radioactivity of a measurement target in a short time while suppressing the influence of environmental radiation, and such measurement are possible. In addition, the present invention provides a measuring apparatus that is lightweight and excellent in handleability.

本発明によれば、特性エックス線およびガンマ線を放射する放射性物質の放射能を測定する指向性の測定装置であって、検知面に入射する特性エックス線を検知する検知素子と、前記検知素子の少なくとも側周を取り囲むように設けられ、ガンマ線を透過させ、かつ前記ガンマ線の散乱線である散乱ガンマ線および特性エックス線を遮蔽する遮蔽体と、を備え、前記放射性物質を含有する測定対象に指向させた前記検知面に入射する前記特性エックス線を計数することを特徴とする放射能測定装置が提供される。   According to the present invention, there is provided a directivity measuring device that measures the radioactivity of a radioactive substance that emits characteristic X-rays and gamma rays, the detection element detecting a characteristic X-ray incident on a detection surface, and at least a side of the detection element. A shield provided around the circumference and transmitting gamma rays and shielding scattered gamma rays and characteristic X-rays, which are scattered rays of the gamma rays, and directed to the measurement object containing the radioactive substance There is provided a radioactivity measuring apparatus characterized by counting the characteristic X-rays incident on a surface.

また、本発明によれば、検知面に入射する特性エックス線を検知するコリメートされた検知素子を用いて特性エックス線およびガンマ線を放射する放射性物質の放射能を測定する方法であって、前記放射性物質を含有する測定対象に対して前記検知面を指向させ、コリメート方向と異なる方向から前記検知面に飛来するガンマ線を透過させ、かつ前記ガンマ線の散乱線である散乱ガンマ線および特性エックス線を遮蔽した状態で、前記コリメート方向から前記検知面に飛来する前記特性エックス線、前記散乱ガンマ線および前記ガンマ線から前記特性エックス線を弁別して計数することを特徴とする放射能測定方法が提供される。   Further, according to the present invention, there is provided a method for measuring the radioactivity of a radioactive substance that emits characteristic X-rays and gamma rays using a collimated detection element that detects characteristic X-rays incident on a detection surface, wherein the radioactive substance is Directing the detection surface with respect to the measurement object to be contained, transmitting gamma rays flying to the detection surface from a direction different from the collimating direction, and shielding the scattered gamma rays and characteristic X-rays that are the scattered rays of the gamma rays, There is provided a radioactivity measurement method characterized by discriminating and counting the characteristic X-rays from the characteristic X-rays flying from the collimating direction to the detection surface, the scattered gamma rays and the gamma rays.

上記発明によれば、ガンマ線(主ガンマ線)ではなく特性エックス線を検知するため、遮蔽体でガンマ線を遮蔽する必要がなく遮蔽体の軽量化が図られて取り扱い性に優れる。さらに、遮蔽体により散乱ガンマ線および特性エックス線を遮蔽するため、特許文献1の装置と異なり、環境放射線に含まれる散乱ガンマ線の影響を実質的に受けることなく特性エックス線を計数することができる。このため、測定対象(指向方向)から特性エックス線とともに散乱ガンマ線が検知素子に入射するとしても、特許文献1に比べて散乱ガンマ線に起因するベースラインが引き下げられる。これにより、特性エックス線の計数時間の短縮と放射能の測定精度とのトレードオフを高いバランスで実現することができる。   According to the above invention, since characteristic X-rays are detected instead of gamma rays (main gamma rays), it is not necessary to shield the gamma rays with the shielding body, the weight of the shielding body is reduced, and the handleability is excellent. Furthermore, since the scattered gamma rays and the characteristic X-rays are shielded by the shield, unlike the apparatus of Patent Document 1, the characteristic X-rays can be counted without being substantially affected by the scattered gamma rays included in the environmental radiation. For this reason, even if the scattered gamma rays enter the detection element together with the characteristic X-rays from the measurement target (directing direction), the baseline due to the scattered gamma rays is lowered as compared with Patent Document 1. Thereby, the trade-off between the reduction of the characteristic X-ray counting time and the measurement accuracy of radioactivity can be realized with a high balance.

本発明によれば、環境放射線の影響を抑制して測定対象の放射能を短時間で精度よく測定することが可能な測定方法、およびかかる測定が可能で軽量で取り扱い性に優れた測定装置が提供される。   According to the present invention, there is provided a measuring method capable of measuring the radioactivity of a measurement target with high accuracy in a short time while suppressing the influence of environmental radiation, and a measuring device that is capable of such measurement, is lightweight, and is easy to handle. Provided.

本発明の第一実施形態の放射能測定装置を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the radioactivity measuring apparatus of 1st embodiment of this invention. 遮蔽体で遮蔽される放射線および検知素子に入射する放射線を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the radiation which is shielded with a shield, and the radiation which injects into a detection element. 本発明の第二実施形態の放射能測定装置を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the radioactivity measuring apparatus of 2nd embodiment of this invention. 第二実施形態の放射能測定装置を用いて取得された第一実施例の放射線スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the radiation spectrum of the 1st Example acquired using the radioactivity measuring apparatus of 2nd embodiment. 第一実施例の放射線スペクトルを近似関数でフィッティングした状態を示すグラフである。It is a graph which shows the state which fitted the radiation spectrum of 1st Example with the approximate function. 遮蔽体を装着していない放射能測定装置を用いて取得された比較例1の放射線スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the radiation spectrum of the comparative example 1 acquired using the radioactivity measuring apparatus which is not equipped with the shield. 比較例1の放射線スペクトルを近似関数でフィッティングした状態を示すグラフである。It is a graph which shows the state which fitted the radiation spectrum of the comparative example 1 with the approximate function. 本発明の第三実施形態の放射能測定装置を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the radioactivity measuring apparatus of 3rd embodiment of this invention. 遮蔽体または測定基台で遮蔽される放射線および検知素子に入射する放射線を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the radiation which is shielded with a shield or a measurement base, and the radiation which injects into a detection element. 第三実施形態の放射能測定装置を用いて取得された第二実施例の放射線スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the radiation spectrum of the 2nd Example acquired using the radioactivity measuring apparatus of 3rd embodiment. 第三実施形態の放射能測定装置を用いて汚染地域で放射能を測定した第三実施例の放射線スペクトルと、この放射線スペクトルを近似関数でフィッティングした状態を示すグラフである。It is a graph which shows the state which fitted the radiation spectrum of the 3rd Example which measured the radioactivity in the contaminated area using the radioactivity measuring apparatus of 3rd embodiment, and this radiation spectrum was fitted with the approximation function. 本発明の第四実施形態の放射能測定装置を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the radioactivity measuring apparatus of 4th embodiment of this invention. 第四実施形態の放射能測定装置を用いて取得された第四実施例の放射線スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the radiation spectrum of the 4th Example acquired using the radioactivity measuring apparatus of 4th embodiment.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted as appropriate.

<第一実施形態>
図1は本発明の第一実施形態の放射能測定装置(以下、測定装置10と略記する場合がある)を示す断面模式図である。図1は検知素子20の測定方向に沿って測定装置10を切った縦断面を表している。測定装置10は、測定対象100の表層110に検知素子20の検知面22を正対させて設置されている。
<First embodiment>
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a radioactivity measuring apparatus (hereinafter sometimes abbreviated as “measuring apparatus 10”) according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a longitudinal section of the measuring device 10 cut along the measuring direction of the sensing element 20. The measuring apparatus 10 is installed with the detection surface 22 of the detection element 20 facing the surface layer 110 of the measurement target 100.

はじめに、本実施形態の測定装置10の概要について説明する。   First, the outline | summary of the measuring apparatus 10 of this embodiment is demonstrated.

測定装置10は、特性エックス線およびガンマ線を放射する放射性物質の放射能を測定する指向性の装置である。
測定装置10は、検知素子20と遮蔽体30とを備えている。検知素子20は、検知面22に入射する特性エックス線を検知する。遮蔽体30は、検知素子20の少なくとも側周を取り囲むように設けられ、ガンマ線を透過させ、かつガンマ線の散乱線である散乱ガンマ線および特性エックス線を遮蔽する。
本実施形態の測定装置10は、放射性物質を含有する測定対象100に指向させた検知面22に入射する特性エックス線を計数することを特徴とする。
The measuring device 10 is a directional device that measures the radioactivity of a radioactive substance that emits characteristic X-rays and gamma rays.
The measuring device 10 includes a detection element 20 and a shield 30. The detection element 20 detects a characteristic X-ray incident on the detection surface 22. The shield 30 is provided so as to surround at least the side periphery of the detection element 20, transmits gamma rays, and shields scattered gamma rays and characteristic X-rays that are scattered rays of gamma rays.
The measuring apparatus 10 of the present embodiment is characterized in that it counts characteristic X-rays incident on the detection surface 22 directed to the measurement object 100 containing a radioactive substance.

次に、本実施形態の測定装置10について詳細に説明する。なお、図1に示すように、本実施形態では測定対象100が図中の下方に配置されている状態を説明するが、同図の上下方向は重力方向を必ずしも意味するものではない。ただし、便宜上、測定装置10のうち検知面22が配置されている側を先端側、下方または下端側と呼称し、光電変換装置24およびアンプ26が配置されている側を基端側、上方または上端側と呼称する場合がある。   Next, the measuring apparatus 10 of this embodiment will be described in detail. In addition, as shown in FIG. 1, although this embodiment demonstrates the state by which the measuring object 100 is arrange | positioned below in the figure, the up-down direction of the figure does not necessarily mean the direction of gravity. However, for convenience, the side of the measuring device 10 on which the detection surface 22 is disposed is referred to as the front end side, the lower side or the lower end side, and the side on which the photoelectric conversion device 24 and the amplifier 26 are disposed is the base end side, above or It may be called the upper end side.

また、本実施形態では測定対象100が平坦な平面状である場合を例示的に説明するが、本発明はこれに限られない。測定対象100の表面に凹凸があってもよく、または落ち葉や草木に例示される中間物(図示せず)が存在してもよい。   Further, in the present embodiment, the case where the measurement target 100 is a flat plane will be described as an example, but the present invention is not limited to this. The surface of the measuring object 100 may be uneven, or an intermediate (not shown) exemplified by fallen leaves and vegetation may exist.

測定装置10は、放射能による測定対象100の表層110の汚染度合いを測定する測定装置である。ここで、放射能による汚染度合いとは、放射能汚染の程度を示す定量的な指標であって、特性エックス線の計数率のほか、特性エックス線やガンマ線などの放射線にかかる放射能もしくは放射能面密度、またはこれらから換算可能な数値をいう。以下、便宜上、かかる汚染度合いを「放射能」と表現する。   The measuring device 10 is a measuring device that measures the degree of contamination of the surface layer 110 of the measuring object 100 due to radioactivity. Here, the degree of contamination by radioactivity is a quantitative index indicating the degree of radioactivity contamination. In addition to the characteristic X-ray count rate, the radioactivity or radioactivity surface density of radiation such as characteristic X-rays and gamma rays, Or it can be converted from these numbers. Hereinafter, for the sake of convenience, this degree of contamination is expressed as “radioactivity”.

測定対象100としては、地面(舗装路面、土面、砂利面など)のほか、建築物の壁面や建造物の表面、樹木の樹皮表面などを挙げることができる。建築物の壁面のように、測定対象100が起立面である場合は、測定装置10の測定方向を、この起立面の法線方向、たとえば水平方向とする。また、測定対象100の「表層」とは、測定対象100の物理的な表面に限らず、測定対象100の深さ方向の内部を含む。測定対象100が土壌である場合、測定対象100の表面から数mmから数十mm程度の地中までを表層110とする。測定対象100が樹木である場合は、剥がれた樹皮の裏側や樹皮同士の隙間内部なども表層110にあたる。   Examples of the measurement object 100 include the ground (paved road surface, soil surface, gravel surface, etc.), the wall surface of the building, the surface of the building, the bark surface of the tree, and the like. When the measuring object 100 is an upright surface like a wall surface of a building, the measurement direction of the measuring device 10 is the normal direction of the upright surface, for example, the horizontal direction. Further, the “surface layer” of the measurement target 100 is not limited to the physical surface of the measurement target 100 but includes the inside of the measurement target 100 in the depth direction. When the measurement object 100 is soil, the surface layer 110 is defined from the surface of the measurement object 100 to the ground of about several mm to several tens of mm. When the measurement object 100 is a tree, the back side of the peeled bark or the inside of the gap between the bark also corresponds to the surface layer 110.

本実施形態の検知素子20は無機結晶シンチレータである。検知素子20に用いられる無機結晶シンチレータは特に限定されない。タリウム活性化ヨウ化ナトリウム、ヨウ化セシウム、ケイ酸ガドリニウム、ケイ酸ルテチウム、ゲルマニウム酸ビスマス、フッ化セリウム、フッ化バリウム、フッ化鉛、タングステン酸鉛、ユーロピウム活性化ヨウ化リチウム、ユーロピウム活性化ヨウ化ストロンチウムなどを挙げることができる。ヨウ化セシウムとしては、純ヨウ化セシウム、タリウム活性化ヨウ化セシウムまたはナトリウム活性化ヨウ化ナトリウムを用いることができる。   The sensing element 20 of the present embodiment is an inorganic crystal scintillator. The inorganic crystal scintillator used for the sensing element 20 is not particularly limited. Thallium activated sodium iodide, cesium iodide, gadolinium silicate, lutetium silicate, bismuth germanate, cerium fluoride, barium fluoride, lead fluoride, lead tungstate, europium activated lithium iodide, europium activated iodine And strontium chloride. As cesium iodide, pure cesium iodide, thallium activated cesium iodide or sodium activated sodium iodide can be used.

検知素子20としては、シンチレーション検出器のほか、比例計数管、半導体検出器などを用いることができる。検知素子20は、放射性セシウムを起源とするバリウムから放射される30keV以上かつ40keV未満の特性エックス線を少なくとも検知する。検知素子20は、40keV以上1000keV以下の放射線を検知してもよい。以下、特性エックス線、ガンマ線および散乱ガンマ線をあわせて放射線と呼称する。   As the detection element 20, in addition to a scintillation detector, a proportional counter, a semiconductor detector, or the like can be used. The detection element 20 detects at least a characteristic X-ray of 30 keV or more and less than 40 keV emitted from barium originating from radioactive cesium. The detection element 20 may detect radiation of 40 keV or more and 1000 keV or less. Hereinafter, characteristic X-rays, gamma rays, and scattered gamma rays are collectively referred to as radiation.

検知素子20は、30keV以上かつ40keV未満の特性エックス線に対して40%以上、好ましくは50%以上の検出効率をもっている。検知素子20は、200keV以上の光子に対する検出効率が50%以下、好ましくは40%以下である。このように、特性エックス線に適合したエネルギー特性を持たせることで、検知素子20に入射する主ガンマ線および散乱線ガンマ線の影響を低減することができる。具体的には、検知素子20がNaI(Tl)である場合、その厚みを5mm以下にすることにより、主ガンマ線および散乱ガンマ線の影響を有意に抑えることができ、特に散乱ガンマ線が特性エックス線の計数率に及ぼす影響を有意に抑えることができる。検知素子20の検出効率で表現すると、200keV以上の光子に対して検出効率を40%以下とする厚みに検知素子20を設定することにより達成される。   The sensing element 20 has a detection efficiency of 40% or more, preferably 50% or more for a characteristic X-ray of 30 keV or more and less than 40 keV. The detection element 20 has a detection efficiency of 50% or less, preferably 40% or less, for photons of 200 keV or higher. As described above, by giving the energy characteristic suitable for the characteristic X-ray, it is possible to reduce the influence of the main gamma ray and the scattered ray gamma ray incident on the detection element 20. Specifically, when the sensing element 20 is NaI (Tl), the influence of the main gamma rays and the scattered gamma rays can be significantly suppressed by setting the thickness to 5 mm or less. In particular, the scattered gamma rays are counted as characteristic X-rays. The effect on the rate can be significantly suppressed. In terms of the detection efficiency of the detection element 20, this is achieved by setting the detection element 20 to a thickness that makes the detection efficiency 40% or less for a photon of 200 keV or higher.

放射性セシウムであるセシウム137およびセシウム134の半減期は、それぞれ約30年および約2年である。セシウム137はベータ崩壊により、半減期の短いバリウム137mに壊変し、その後、非放射性のバリウムとなる。セシウム134は、非放射性のバリウム134に直接に壊変する。放射性セシウムのベータ崩壊時にガンマ線の代わりに軌道電子を放出し、その孔に電子が落ちてくるときにバリウムは特性エックス線を放射する。放射性セシウムを起源とするバリウムの特性エックス線のエネルギーは32.1keVおよび36.5keVである。検知素子20は、バリウムの特性エックス線である32.1keVおよび36.5keVの一方または両方を検知する。   The half-life of radioactive cesium cesium 137 and cesium 134 is about 30 years and about 2 years, respectively. Cesium 137 decays to barium 137m with a short half-life due to beta decay, and then becomes non-radioactive barium. Cesium 134 disintegrates directly into non-radioactive barium 134. At the time of beta decay of radioactive cesium, orbital electrons are emitted instead of gamma rays, and barium emits characteristic X-rays when electrons fall into the holes. The characteristic X-ray energy of barium originating from radioactive cesium is 32.1 keV and 36.5 keV. The detection element 20 detects one or both of 32.1 keV and 36.5 keV, which are barium characteristic X-rays.

測定装置10は、光電子増倍管またはフォトダイオードなどの光電変換装置24と、アンプ26を備えている。光電変換装置24は、検知素子20の検知面22に放射線(光子)が入射することによって発光した光を、電気エネルギーである電気パルスに変換する装置である。アンプ26は、光電変換装置24が生成した電気パルスを増幅する。アンプ26には、増幅された電気パルスの信号をデータ処理装置90に出力するための信号端子27と、給電用の電源端子28とが設けられている。電源端子28は電源装置(図示せず)に接続される。なお、検知素子20が半導体検出器(固体検出器)である場合、光電変換装置24は不要である。データ処理装置90は、本実施形態の測定装置10と接続して用いられる外部機器である。本実施形態の測定装置10、データ処理装置90および電源装置(図示せず)を用いることにより、後述する放射能測定方法が実現される。   The measuring device 10 includes a photoelectric conversion device 24 such as a photomultiplier tube or a photodiode, and an amplifier 26. The photoelectric conversion device 24 is a device that converts light emitted when radiation (photons) enters the detection surface 22 of the detection element 20 into electric pulses that are electric energy. The amplifier 26 amplifies the electric pulse generated by the photoelectric conversion device 24. The amplifier 26 is provided with a signal terminal 27 for outputting the amplified electric pulse signal to the data processing device 90 and a power supply terminal 28 for power supply. The power supply terminal 28 is connected to a power supply device (not shown). In addition, when the detection element 20 is a semiconductor detector (solid state detector), the photoelectric conversion device 24 is unnecessary. The data processing device 90 is an external device used by being connected to the measuring device 10 of the present embodiment. By using the measurement device 10, the data processing device 90, and the power supply device (not shown) of the present embodiment, a radioactivity measurement method described later is realized.

データ処理装置90は、信号端子27に接続され、アンプ26で増幅されたパルス信号(入力パルス)を信号端子27から取得して種々の演算およびデータ出力を行う。データ処理装置90としては汎用のコンピュータ装置を用いることができる。データ処理装置90は、図示しない記憶装置、制御装置(CPU)、入出力インタフェース機器を備えている。   The data processing device 90 is connected to the signal terminal 27, acquires the pulse signal (input pulse) amplified by the amplifier 26 from the signal terminal 27, and performs various operations and data output. A general-purpose computer device can be used as the data processing device 90. The data processing device 90 includes a storage device (not shown), a control device (CPU), and input / output interface equipment.

データ処理装置90は、波高分析部92、演算部94および出力部96を含む。波高分析部92は、入力パルスの最大エネルギーを検知して計数して放射線スペクトルを生成する。波高分析部92には、入力パルスの波高を複数のチャンネルに分けて計数するマルチチャンネルアナライザを用いることができる。演算部94は、生成された放射線スペクトルに基づいて放射能面密度(単位:Bq/cm)や放射能(単位:Bq)などの放射能を算出する。演算部94は、データ処理装置90を構成するコンピュータ装置の制御装置(CPU)により実現される。出力部96は、算出された結果をディスプレイ等にデータ出力する手段である。 The data processing device 90 includes a wave height analysis unit 92, a calculation unit 94, and an output unit 96. The pulse height analysis unit 92 detects and counts the maximum energy of the input pulse to generate a radiation spectrum. The pulse height analysis unit 92 can be a multi-channel analyzer that divides and counts the pulse height of an input pulse into a plurality of channels. The calculation unit 94 calculates radioactivity such as radioactivity surface density (unit: Bq / cm 2 ) and radioactivity (unit: Bq) based on the generated radiation spectrum. The arithmetic unit 94 is realized by a control device (CPU) of a computer device that constitutes the data processing device 90. The output unit 96 is means for outputting the calculated result to a display or the like.

検知面22よりも指向方向の前方にはコリメータ40が装着されている。本実施形態のコリメータ40は検知面22と同心の円筒形をなし、同心円状の複数の開口41を有している。隣接する開口41同士を仕切る隔壁42は、特性エックス線を遮蔽することが可能な面密度を有している。具体的には、隔壁42は0.25mm以上の厚さのステンレス鋼で作成することができる。隔壁42は、同心円上に配置されて開口径が互いに異なる短尺の円筒形をなしている。   A collimator 40 is attached in front of the detection surface 22 in the directivity direction. The collimator 40 of the present embodiment has a cylindrical shape concentric with the detection surface 22 and has a plurality of concentric openings 41. The partition wall 42 that partitions adjacent openings 41 has a surface density capable of shielding the characteristic X-rays. Specifically, the partition wall 42 can be made of stainless steel having a thickness of 0.25 mm or more. The partition walls 42 are arranged in concentric circles and have a short cylindrical shape with different opening diameters.

隔壁42の高さ寸法と、隣接する隔壁42同士の間隔とは等しく、例えば5mm以上20mm以下とすることができる。隔壁42の高さ寸法とは、検知素子20の指向軸方向(検知面22の法線方向)にみた隔壁42の長さである。これにより、コリメータ40(隔壁42)は、隔壁42に対して平行に、または隔壁42に沿って所定未満の浅い交差角度で進行する特性エックス線を通過させる。そして、隔壁42に対して所定以上の深い交差角度で進行する特性エックス線を遮蔽する。これにより、コリメータ40の軸心を通る二次元平面内を進行する入射角45度以上の特性エックス線、およびコリメータ40の内部の三次元空間を任意の方向に進行する入射角約60度以上の特性エックス線は、いずれも遮蔽される。なお、特性エックス線などの放射線の入射角とは、検知素子20の指向軸方向と放射線の進行方向との為す角であり、検知素子20の指向軸方向を零度とする。本実施形態の測定装置10は、コリメータ40を備えることにより、検知面22に入射する特性エックス線の進行方向が零度以上60度以下にコリメートされる。コリメータ40の開口41を通過する特性エックス線の平均入射角を、モンテカルロシミュレーション法であるEGS(Electron Gamma Shower)法で計算したところ、約30度となった。   The height dimension of the partition wall 42 is equal to the interval between the adjacent partition walls 42, and can be, for example, 5 mm or more and 20 mm or less. The height dimension of the partition wall 42 is the length of the partition wall 42 in the direction of the directional axis of the detection element 20 (the normal direction of the detection surface 22). Thereby, the collimator 40 (partition wall 42) passes the characteristic X-rays traveling parallel to the partition wall 42 or along the partition wall 42 at a shallow crossing angle less than a predetermined value. Then, the characteristic X-rays traveling at a deep intersection angle greater than or equal to a predetermined distance with respect to the partition wall 42 are shielded. Thereby, a characteristic X-ray having an incident angle of 45 degrees or more traveling in a two-dimensional plane passing through the axis of the collimator 40, and a characteristic having an incident angle of approximately 60 degrees or more traveling in an arbitrary direction in the three-dimensional space inside the collimator 40. All X-rays are shielded. The incident angle of radiation such as a characteristic X-ray is an angle formed by the directional axis direction of the detection element 20 and the traveling direction of the radiation, and the directional axis direction of the detection element 20 is zero degrees. The measuring apparatus 10 according to the present embodiment includes the collimator 40, so that the traveling direction of the characteristic X-ray incident on the detection surface 22 is collimated so as to be 0 degree or more and 60 degrees or less. When the average incident angle of the characteristic X-ray passing through the opening 41 of the collimator 40 was calculated by the EGS (Electron Gamma Shower) method which is a Monte Carlo simulation method, it was about 30 degrees.

検知素子20、光電変換装置24およびアンプ26は、ハウジング12に収容されている。ハウジング12は中空の筒状をなし、金属の薄板からなる。ハウジング12としては、特許文献1の遮蔽体と同様に、厚さ1mm程度のステンレス鋼などを用いることができる。   The detection element 20, the photoelectric conversion device 24, and the amplifier 26 are accommodated in the housing 12. The housing 12 has a hollow cylindrical shape and is made of a thin metal plate. As the housing 12, stainless steel or the like having a thickness of about 1 mm can be used as in the shielding body of Patent Document 1.

測定装置10は、検知素子20を測定対象100の表層110に正対して配置する架台70を備えている。架台70の具体的な機構や形状は特に限定されない。   The measurement apparatus 10 includes a gantry 70 that arranges the detection element 20 so as to face the surface layer 110 of the measurement target 100. The specific mechanism and shape of the gantry 70 are not particularly limited.

図2は、遮蔽体30で遮蔽される放射線および検知素子20に入射する放射線を示す説明図である。説明のため測定装置10の下端は測定対象100の表層110よりも上方に離間して配置されているが、これに限られない。測定装置10の下端を表層110に当接させてもよい。
ただし、測定装置10の下端を測定対象100の表層110よりも上方に離間させることで、測定装置10の視野を拡大することができる。このため、一回の測定で広範囲の測定対象100の放射能を計測することができるため、測定者の被曝量を低減することが可能である。測定装置10の下端を、測定対象100の表層110より、たとえばコリメータ40の開口径の2倍以上、離間させて測定してもよい。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing radiation shielded by the shield 30 and radiation incident on the detection element 20. For the sake of explanation, the lower end of the measuring apparatus 10 is arranged to be spaced above the surface layer 110 of the measuring object 100, but is not limited thereto. The lower end of the measuring device 10 may be brought into contact with the surface layer 110.
However, the visual field of the measuring device 10 can be expanded by separating the lower end of the measuring device 10 above the surface layer 110 of the measuring object 100. For this reason, since the radioactivity of the wide range of measuring object 100 can be measured by one measurement, it is possible to reduce the exposure dose of the measurer. You may measure by making the lower end of the measuring apparatus 10 spaced apart from the surface layer 110 of the measuring object 100, for example, 2 times or more the opening diameter of the collimator 40.

本実施形態の遮蔽体30は、検知素子20の少なくとも側周を取り囲むように設けられている。検知素子20の側周を取り囲む領域(図1:側周部32)における遮蔽体30の面密度は、測定対象100が含有する放射性物質を起源とするガンマ線を透過させ、かつこのガンマ線の散乱線である散乱ガンマ線および特性エックス線を遮蔽する。   The shield 30 of the present embodiment is provided so as to surround at least the side periphery of the detection element 20. The surface density of the shield 30 in the region surrounding the side periphery of the detection element 20 (FIG. 1: the side periphery 32) allows gamma rays originating from the radioactive substance contained in the measurement object 100 to pass therethrough and the scattered rays of the gamma rays. Scatter scattered gamma rays and characteristic x-rays.

遮蔽体30は、コリメータ40および検知素子20を含み、光電変換装置24の少なくとも一部の側周を覆う範囲で設けられている。   The shield 30 includes the collimator 40 and the detection element 20, and is provided in a range that covers at least a part of the side periphery of the photoelectric conversion device 24.

遮蔽体30は、放射性物質の散乱ガンマ線のピークを50%未満の透過率となるように遮蔽する。また、遮蔽体30に対する60keV以上300keV以下のガンマ線の透過率は50%未満である。   The shield 30 shields the scattered gamma ray peak of the radioactive substance so as to have a transmittance of less than 50%. Further, the transmittance of gamma rays of 60 keV to 300 keV with respect to the shield 30 is less than 50%.

遮蔽体30には、金属または金属を含有する材料を用いてもよい。金属材料としては、鉄、ステンレス鋼、鉛、カドミウムまたはタングステンなどの重金属を用いることができる。   For the shield 30, a metal or a material containing a metal may be used. As the metal material, heavy metals such as iron, stainless steel, lead, cadmium, or tungsten can be used.

放射性物質として放射性セシウムを測定する場合、遮蔽体30の厚みは300keVのガンマ線の平均自由行程(λ)に換算して0.7λ以上が好ましい。60keV以上300keV以下のガンマ線に対する遮蔽体30の遮蔽能力は、鉛に換算して面密度2.2g/cm以上が好ましい。言い換えると、上記の波長領域のガンマ線に対する遮蔽体30の遮蔽能力は、面密度2.2g/cmの鉛板(厚みに換算して2mm)による遮蔽能力と同等またはそれ以上であることが好ましい。すなわち、遮蔽体30を鉛で作成する場合は、面密度2.2g/cm以上(厚み2mm以上)にするとよい。 When measuring radioactive cesium as a radioactive substance, the thickness of the shield 30 is preferably 0.7λ or more in terms of the mean free path (λ) of 300 keV gamma rays. The shielding ability of the shield 30 against gamma rays of 60 keV or more and 300 keV or less is preferably an area density of 2.2 g / cm 2 or more in terms of lead. In other words, the shielding ability of the shielding body 30 against gamma rays in the above-described wavelength region is preferably equal to or more than the shielding ability of a lead plate (2 mm in terms of thickness) having a surface density of 2.2 g / cm 2. . That is, when the shield 30 is made of lead, the surface density is preferably 2.2 g / cm 2 or more (thickness 2 mm or more).

これにより、放射性セシウムを起源とする散乱ガンマ線を50%未満の透過率で遮蔽する。なお、放射性セシウムを起源とする特性エックス線は上述のように散乱ガンマ線よりも低エネルギーであるため、本実施形態の遮蔽体30を用いることで、特性エックス線についても散乱ガンマ線より低い透過率に遮蔽される。   As a result, scattered gamma rays originating from radioactive cesium are shielded with a transmittance of less than 50%. Since the characteristic X-rays originating from radioactive cesium have lower energy than the scattered gamma rays as described above, the characteristic X-rays are also shielded at a lower transmittance than the scattered gamma rays by using the shield 30 of this embodiment. The

60keV以上300keV以下のガンマ線に対する遮蔽体30の遮蔽能力の上限は特に限定されない。測定装置10の軽量化の要請から、鉛に換算して面密度12g/cm以下、鉛の厚みに換算して10mm以下、300keVのガンマ線の平均自由行程(λ)に換算して5λ以下が好ましい。より好ましくは、遮蔽体30の遮蔽能力の上限は、鉛に換算して面密度6g/cm以下、鉛の厚みに換算して5mm以下である。すなわち、遮蔽体30を鉛で作成する場合は、面密度6g/cm以下(厚み5mm以下)にするとよい。 The upper limit of the shielding ability of the shield 30 with respect to gamma rays of 60 keV or more and 300 keV or less is not particularly limited. Due to the demand for weight reduction of the measuring device 10, the surface density is 12 g / cm 2 or less in terms of lead, 10 mm or less in terms of lead thickness, and 5 λ or less in terms of the mean free path (λ) of 300 keV gamma rays. preferable. More preferably, the upper limit of the shielding capability of the shield 30 is 6 g / cm 2 or less in surface density in terms of lead, and 5 mm or less in terms of lead thickness. That is, when the shield 30 is made of lead, the surface density is preferably 6 g / cm 2 or less (thickness 5 mm or less).

図2に示すように、検知素子20の側周を取り囲む遮蔽体30は、主ガンマ線R1を透過させ、散乱ガンマ線R2および特性エックス線R3を遮蔽する。したがって、主ガンマ線R1は進行方向によらず検知素子20を通過する。一般に主ガンマ線R1は特性エックス線R3と比べて極めて高エネルギーである。このため、主ガンマ線R1が検知素子20に入射して光電変換装置24が電気パルスを発生させたとしても、放射線のエネルギースペクトル(以下、放射線スペクトルという)においてこのことが特性エックス線R3の検出ピークに与える影響は無視できる。   As shown in FIG. 2, the shield 30 surrounding the side periphery of the sensing element 20 transmits the main gamma ray R1 and shields the scattered gamma ray R2 and the characteristic X-ray R3. Therefore, the main gamma ray R1 passes through the detection element 20 regardless of the traveling direction. In general, the main gamma ray R1 has an extremely high energy as compared with the characteristic X-ray R3. For this reason, even if the main gamma ray R1 enters the sensing element 20 and the photoelectric conversion device 24 generates an electric pulse, this is the detection peak of the characteristic X-ray R3 in the radiation energy spectrum (hereinafter referred to as the radiation spectrum). The effect is negligible.

遮蔽体30は、検知素子20の指向方向と異なる方向から飛来する、すなわちコリメータ40の開口41を通過せずに測定装置10の周囲から飛来する散乱ガンマ線R2や特性エックス線R3が検知素子20に入射することを低減する。   The shield 30 comes from a direction different from the directivity direction of the detection element 20, that is, the scattered gamma ray R <b> 2 and the characteristic X-ray R <b> 3 that come from the periphery of the measuring device 10 without passing through the opening 41 of the collimator 40 enter the detection element 20. To reduce.

測定対象100の表層110から放射される特性エックス線R3は、コリメータ40の開口41を通じて検知素子20に入射する。また、表層110から地中方向に放射されたガンマ線がアルミナや二酸化珪素などの土壌物質で散乱して生じた後方散乱ガンマ線R4が、コリメータ40の開口41を通じて検知素子20に入射する。このほか、主ガンマ線R1が金属製の遮蔽体30に衝突することにより、遮蔽体30の特性エックス線R5が発生して検知素子20に入射する。遮蔽体30を鉛で作成した場合、その特性エックス線R5のエネルギー(波長)は74keV程度であり、放射性セシウムを起源とする後方散乱ガンマ線R4のエネルギー(波長)と近接している。ただし、遮蔽体30を起源とする特性エックス線R5の線量は、放射性物質を起源とする特性エックス線R3や後方散乱ガンマ線R4の線量に比して小さいため、特性エックス線R3の検出ピークに与える影響は後方散乱ガンマ線R4による影響よりも小さい。   The characteristic X-ray R3 radiated from the surface layer 110 of the measurement target 100 enters the detection element 20 through the opening 41 of the collimator 40. Further, back scattered gamma rays R4 generated by scattering gamma rays radiated from the surface layer 110 in the ground direction with soil materials such as alumina and silicon dioxide enter the detection element 20 through the openings 41 of the collimator 40. In addition, when the main gamma ray R <b> 1 collides with the metallic shield 30, a characteristic X-ray R <b> 5 of the shield 30 is generated and enters the detection element 20. When the shield 30 is made of lead, the energy (wavelength) of the characteristic X-ray R5 is about 74 keV, which is close to the energy (wavelength) of the backscattered gamma ray R4 originating from radioactive cesium. However, since the dose of the characteristic X-ray R5 originating from the shield 30 is smaller than the dose of the characteristic X-ray R3 originating from the radioactive substance and the backscattered gamma ray R4, the influence on the detection peak of the characteristic X-ray R3 is backward. It is smaller than the influence of the scattered gamma ray R4.

本実施形態の測定装置10によれば、特性エックス線R3を計数して測定対象100の放射能や放射能面密度などの汚染度合いを定量的に測定することができる。このとき、遮蔽体30によって主ガンマ線R1を遮蔽する必要がないため、測定装置10の軽量化が図られる。ここで、散乱ガンマ線R2は特性エックス線R3とエネルギーが近接する場合がある。代表的な例として、放射性セシウムを起源とするバリウムの特性エックス線R3のエネルギーは32.1keVおよび36.5keVであるのに対し、放射性セシウムの散乱ガンマ線R2は90keVから200keV程度に分布していて特性エックス線R3と近接している。したがって、本実施形態のように遮蔽体30によって検知素子20の側周を取り囲むことで、所望のコリメート方向以外からの特性エックス線R3と散乱ガンマ線R2を遮蔽することができる。これにより、コリメート方向から検知面22に入射する特性エックス線R3を検知素子20により計数するにあたり、後方散乱ガンマ線R4の影響を抑制することが可能であり、測定装置10による計数時間の短縮が図られる。   According to the measuring apparatus 10 of the present embodiment, the characteristic X-ray R3 can be counted to quantitatively measure the degree of contamination of the measurement object 100 such as radioactivity and radioactivity surface density. At this time, since it is not necessary to shield the main gamma ray R1 by the shield 30, the weight of the measuring apparatus 10 can be reduced. Here, the scattered gamma ray R2 may be close in energy to the characteristic X-ray R3. As a representative example, the characteristic X-ray R3 energy of barium originating from radioactive cesium is 32.1 keV and 36.5 keV, while the scattered gamma ray R2 of radioactive cesium is distributed from 90 keV to 200 keV. Close to X-ray R3. Therefore, the characteristic X-ray R3 and the scattered gamma ray R2 from other than the desired collimating direction can be shielded by surrounding the side periphery of the detection element 20 with the shield 30 as in the present embodiment. Thereby, when the characteristic X-ray R3 incident on the detection surface 22 from the collimating direction is counted by the detection element 20, it is possible to suppress the influence of the backscattered gamma ray R4, and the counting time by the measuring apparatus 10 can be shortened. .

遮蔽体30は、測定装置10のうち、少なくとも検知素子20の側周を取り囲む領域に設けられている。遮蔽体30は、コリメータ40の開口41を除く測定装置10の全体に設けられていてもよい。ただし、検知素子20の側周を除く領域に関しては、遮蔽体30の遮蔽能力は、鉛に換算して面密度2.2g/cm以上である必要はない。 The shield 30 is provided in a region surrounding at least the side periphery of the detection element 20 in the measurement apparatus 10. The shield 30 may be provided on the entire measurement apparatus 10 except for the opening 41 of the collimator 40. However, regarding the region excluding the side periphery of the detection element 20, the shielding ability of the shield 30 does not need to be a surface density of 2.2 g / cm 2 or more in terms of lead.

図1に戻り、本実施形態の遮蔽体30は、検知素子20の側周を取り囲む側周部32と、この側周部32に対して検知面22の反対側に連設された基端部34と、を備えている。基端部34における面密度は、側周部32における面密度よりも小さい。   Returning to FIG. 1, the shield 30 of the present embodiment includes a side peripheral portion 32 that surrounds the side periphery of the detection element 20, and a base end portion that is connected to the side peripheral portion 32 on the opposite side of the detection surface 22. 34. The surface density at the base end portion 34 is smaller than the surface density at the side peripheral portion 32.

基端部34よりも上端側には、光電変換装置24の基端側の一部およびアンプ26を覆う天面部36が設けられている。天面部36の面密度は基端部34の面密度よりも更に小さい。一例として、鉛に換算して側周部32の厚さを5mm、基端部34の厚さを2mm、天面部36の厚さを1mmとすることができる。   A top surface portion 36 that covers a part of the base end side of the photoelectric conversion device 24 and the amplifier 26 is provided on the upper end side of the base end portion 34. The surface density of the top surface portion 36 is even smaller than the surface density of the base end portion 34. For example, in terms of lead, the thickness of the side peripheral portion 32 can be 5 mm, the thickness of the base end portion 34 can be 2 mm, and the thickness of the top surface portion 36 can be 1 mm.

側周部32は、測定装置10の周囲から検知素子20に向って側周部32の厚み方向に飛来する散乱ガンマ線Raを遮蔽するため、比較的高い遮蔽能力を要し、鉛に換算して面密度2.2g/cm以上が好ましい。これに対し、側周部32の基端側に連設された基端部34を通過して検知素子20に向う散乱ガンマ線Rbは、基端部34を傾斜角θbで斜めに通過し、更に光電変換装置24を通過して検知素子20に向うこととなる。言い換えると、基端部34は、環境放射線に含まれる散乱ガンマ線のうち基端部34を斜めに通過するものを遮蔽すればよい。このため、基端部34の面密度を側周部32より小さくしても十分な遮蔽能力を有する。同様に、天面部36を通過して検知素子20に向う散乱ガンマ線Rcは、傾斜角θc(>θb)で天面部36を斜めに通過し、更に光電変換装置24の略全長を通過して検知素子20に向うこととなる。このため、天面部36は、基端部34よりも更に小さな面密度としても側周部32や基端部34と同等の十分な遮蔽能力を有する。このため、基端部34の面密度を側周部32の半分以下とし、天面部36の面密度を基端部34の更に半分程度とすることができる。 The side circumferential portion 32 shields scattered gamma rays Ra flying in the thickness direction of the side circumferential portion 32 from the periphery of the measuring device 10 toward the sensing element 20, and therefore requires a relatively high shielding ability, converted into lead. The surface density is preferably 2.2 g / cm 2 or more. On the other hand, the scattered gamma ray Rb that passes through the base end portion 34 that is connected to the base end side of the side peripheral portion 32 and travels toward the detection element 20 passes through the base end portion 34 at an inclination angle θb, and further, The light passes through the photoelectric conversion device 24 toward the detection element 20. In other words, the base end part 34 should just shield the scattered gamma ray contained in environmental radiation which passes through the base end part 34 diagonally. For this reason, even if the surface density of the base end portion 34 is smaller than that of the side peripheral portion 32, sufficient shielding ability is provided. Similarly, the scattered gamma ray Rc that passes through the top surface portion 36 toward the detection element 20 passes through the top surface portion 36 obliquely at an inclination angle θc (> θb), and further passes through substantially the entire length of the photoelectric conversion device 24 to be detected. It will face the element 20. For this reason, the top surface portion 36 has a sufficient shielding ability equivalent to the side peripheral portion 32 and the base end portion 34 even if the surface density is smaller than that of the base end portion 34. For this reason, the surface density of the base end portion 34 can be made less than half that of the side peripheral portion 32, and the surface density of the top surface portion 36 can be made about half that of the base end portion 34.

本実施形態の測定装置10においては、ハウジング12の下端近傍に検知素子20が配置されており、その周囲に遮蔽体30の側周部32が設けられている。そして、ハウジング12の中間部に遮蔽体30の基端部34が設けられ、ハウジング12の上端部に遮蔽体30の天面部36が設けられている。このため、測定装置10の軽量化が図られるとともに、測定装置10の重心は中心よりも下端側に位置する。これにより、図1に示すように検知素子20の検知面22を下向きに指向させた場合に、測定装置10を安定して設置することができる。   In the measuring apparatus 10 of the present embodiment, the detection element 20 is disposed in the vicinity of the lower end of the housing 12, and the side peripheral portion 32 of the shield 30 is provided around the detection element 20. A base end portion 34 of the shield 30 is provided in the middle portion of the housing 12, and a top surface portion 36 of the shield 30 is provided at the upper end portion of the housing 12. For this reason, weight reduction of the measuring apparatus 10 is achieved, and the center of gravity of the measuring apparatus 10 is located on the lower end side from the center. Thereby, when the detection surface 22 of the detection element 20 is directed downward as shown in FIG. 1, the measurement apparatus 10 can be stably installed.

<第二実施形態>
図3は第二実施形態にかかる測定装置10を示す断面模式図である。本実施形態の測定装置10は、コリメータ40によるコリメート方向が第一実施形態と相違している。第二実施形態のコリメータ40においては、隔壁42が先端側に向って大径に拡径するように漏斗状(円錐台状)に傾斜している。コリメータ40の中央には、円錐台状の遮蔽領域44が設けられている。
<Second embodiment>
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the measuring apparatus 10 according to the second embodiment. The measuring apparatus 10 of the present embodiment is different from the first embodiment in the collimating direction by the collimator 40. In the collimator 40 of the second embodiment, the partition wall 42 is inclined in a funnel shape (conical frustum shape) so as to increase in diameter toward the distal end side. In the center of the collimator 40, a truncated cone-shaped shielding region 44 is provided.

隔壁42の延在方向と検知素子20の指向軸方向との為す傾斜角度は60度、すなわち表層110に対して隔壁42は30度だけ傾斜している。コリメータ40の開口41を通過する特性エックス線の平均入射角をEGS法で計算したところ、約60度となった。   The inclination angle between the extending direction of the partition wall 42 and the direction of the directing axis of the detection element 20 is 60 degrees, that is, the partition wall 42 is inclined by 30 degrees with respect to the surface layer 110. When the average incident angle of the characteristic X-ray passing through the opening 41 of the collimator 40 was calculated by the EGS method, it was about 60 degrees.

コリメータ40の開口41の先端面には、ベータ線や内部転換電子、オージェ電子を遮蔽するための蓋部材46が設けられている。内部転換電子とは、励起状態にある原子核が基底状態に転移するに際してガンマ線の代わりに放出される電子であり、そのエネルギーは主ガンマ線よりも小さい。オージェ電子は、励起状態にある原子の外殻から内殻に電子が遷移するに際して特性エックス線の代わりに放出される電子である。これらの電子の透過力は特性エックス線よりも小さいため、蓋部材46を設けることで特性エックス線を透過させるとともにこれらの電子を遮蔽することができる。蓋部材46としては、1mm以上10mm以下程度の樹脂材料を用いることができる。樹脂材料は特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂やアクリル樹脂などを用いることができる。   A lid member 46 for shielding beta rays, internal conversion electrons, and Auger electrons is provided on the front end surface of the opening 41 of the collimator 40. Internally converted electrons are electrons that are emitted instead of gamma rays when a nucleus in an excited state transitions to the ground state, and its energy is smaller than that of main gamma rays. Auger electrons are electrons emitted instead of characteristic X-rays when electrons transition from the outer shell to the inner shell of an atom in an excited state. Since the transmission power of these electrons is smaller than that of the characteristic X-ray, by providing the lid member 46, it is possible to transmit the characteristic X-ray and shield these electrons. As the lid member 46, a resin material of about 1 mm or more and 10 mm or less can be used. The resin material is not particularly limited, and a polyester resin such as polyethylene terephthalate or an acrylic resin can be used.

本実施形態の遮蔽体30は、検知素子20の側周を取り囲む側周部32の遮蔽能力が、鉛に換算して面密度2.2g/cm以上である点で第一実施形態と共通する。そして、本実施形態の遮蔽体30は、ハウジング12の下端よりも大径であるコリメータ40の周囲を保護するため、側周部32の下端側が、基端部34と連設される上端側よりも大径である点で第一実施形態と相違している。 The shield 30 of the present embodiment is common to the first embodiment in that the shielding ability of the side peripheral portion 32 surrounding the side periphery of the detection element 20 is an area density of 2.2 g / cm 2 or more in terms of lead. To do. And since the shield 30 of this embodiment protects the circumference | surroundings of the collimator 40 which is larger diameter than the lower end of the housing 12, the lower end side of the side peripheral part 32 is from the upper end side provided in a row with the base end part 34. Is different from the first embodiment in that it has a large diameter.

第一実施形態および第二実施形態の測定装置10においては、厚さ1mmのステンレス鋼などで作成されるハウジング12の外側に、このハウジング12よりも面密度が大きい遮蔽体30が装着されている点で共通する。これにより、環境放射線に含まれる特性エックス線と散乱ガンマ線を遮蔽した状態で測定対象100の放射能を正確に測定することができる。   In the measuring apparatus 10 of the first embodiment and the second embodiment, a shield 30 having a surface density larger than that of the housing 12 is attached to the outside of the housing 12 made of stainless steel having a thickness of 1 mm. In common. Thereby, the radioactivity of the measuring object 100 can be accurately measured in a state where the characteristic X-rays and the scattered gamma rays included in the environmental radiation are shielded.

ここで、放射性物質が放射する特性エックス線の発生率は核種ごとに一定であるため、放射線スペクトルにおける特性エックス線のピーク面積を求めることにより当該放射性物質の放射能を求めることができる。   Here, since the occurrence rate of the characteristic X-rays radiated by the radioactive substance is constant for each nuclide, the radioactivity of the radioactive substance can be obtained by obtaining the peak area of the characteristic X-ray in the radiation spectrum.

以下、第一実施形態または第二実施形態の測定装置10を用いて特性エックス線を計数する方法、および特性エックス線の計数結果に基づいて放射性物質の放射能を算出する方法(あわせて本方法という場合がある)を説明する。   Hereinafter, a method for counting characteristic X-rays using the measuring apparatus 10 of the first embodiment or the second embodiment, and a method for calculating the radioactivity of a radioactive substance based on the result of counting characteristic X-rays (also referred to as the present method) Explain).

本方法は、コリメートされた検知素子20を用いて特性エックス線およびガンマ線を放射する放射性物質の放射能を測定する方法である。検知素子20は、上記のように検知面22に入射する特性エックス線を検知する素子である。
本方法では、放射性物質を含有する測定対象100に対して検知面22を指向させ、コリメート方向から検知面22に飛来する特性エックス線、散乱ガンマ線およびガンマ線から特性エックス線を弁別して計数する。このとき、コリメート方向と異なる方向から検知面22に飛来する主ガンマ線を透過させ、かつ主ガンマ線の散乱線である散乱ガンマ線および特性エックス線を遮蔽した状態で計数する。
This method is a method of measuring the radioactivity of a radioactive substance that emits characteristic X-rays and gamma rays using the collimated sensing element 20. The detection element 20 is an element that detects a characteristic X-ray incident on the detection surface 22 as described above.
In this method, the detection surface 22 is directed toward the measurement object 100 containing a radioactive substance, and the characteristic X-rays, scattered gamma rays and gamma rays flying from the collimating direction to the detection surface 22 are discriminated and counted. At this time, the main gamma rays flying from the direction different from the collimating direction to the detection surface 22 are transmitted, and the scattered gamma rays and the characteristic X-rays, which are the main gamma ray scattering rays, are counted.

コリメート方向とは、コリメータ40の開口41と検知面22とを結ぶ方向である。図1に示す第一実施形態ではコリメータ40を上向きに通過する方向がこれにあたり、検知素子20の指向軸方向と一致している。図3に示す第二実施形態では、検知素子20の指向軸方向に対して所定角度(例えば、60度)だけ傾斜した方向がコリメート方向にあたる。   The collimating direction is a direction connecting the opening 41 of the collimator 40 and the detection surface 22. In the first embodiment shown in FIG. 1, the direction passing upward through the collimator 40 corresponds to the directional axis direction of the detection element 20. In the second embodiment shown in FIG. 3, a direction inclined by a predetermined angle (for example, 60 degrees) with respect to the direction of the directional axis of the detection element 20 corresponds to the collimating direction.

上記のように本方法では、コリメート方向と異なる方向から飛来する散乱ガンマ線および特性エックス線を遮蔽した状態で、コリメート方向から飛来する散乱ガンマ線および特性エックス線を計数する。かかる工程を、計数工程と呼称する。以下便宜上、コリメート方向と異なる方向を「側方」と呼称する場合がある。
本方法は、上記の計数工程と、特性エックス線の計数結果に基づいて放射性物質の放射能を算出する演算工程と、を含む。
As described above, in the present method, the scattered gamma rays and characteristic X-rays flying from the collimating direction are counted in a state where the scattered gamma rays and characteristic X-rays flying from a direction different from the collimating direction are shielded. Such a process is called a counting process. Hereinafter, for convenience, a direction different from the collimating direction may be referred to as “side”.
The method includes the above-described counting step and a calculation step of calculating the radioactivity of the radioactive substance based on the counting result of the characteristic X-ray.

計数工程においては、側方から飛来する散乱ガンマ線を遮蔽体30で十分に遮蔽した状態で計数を行う。遮蔽体30の遮蔽能力(面密度)は、予備的に放射線スペクトルを取得し、関数フィッティング法を適用して特性エックス線を散乱ガンマ線から高い精度で弁別可能であることを確認することによって決定される。   In the counting step, counting is performed in a state where scattered gamma rays flying from the side are sufficiently shielded by the shield 30. The shielding ability (surface density) of the shield 30 is determined by acquiring a radiation spectrum in advance and applying a function fitting method to confirm that the characteristic X-ray can be distinguished from the scattered gamma rays with high accuracy. .

具体的には、特性エックス線および散乱ガンマ線の計数結果に基づいて生成された放射線スペクトルのうち、特性エックス線のピーク(特性エックス線ピーク)を含む所定のスペクトル領域について、線形項、指数項およびガウス関数からなる近似関数でフィッティングする。上記のスペクトル領域としては、特性エックス線ピークを内包し、下側に隣接する極小点を下限とし、上側に隣接する極小点を上限とするとよい。上限は、特性エックス線ピークを中心として、下限の波長と対称位置に設定してもよい。そして、かかるフィッティングを行った場合に、特性エックス線ピークにおいて、この近似関数の値における指数項が線形項よりも小さくなるように、側方から飛来する散乱ガンマ線を遮蔽する程度を決定するとよい。   Specifically, among the radiation spectrum generated based on the result of counting of characteristic X-rays and scattered gamma rays, a predetermined spectral region including a characteristic X-ray peak (characteristic X-ray peak) is obtained from a linear term, an exponential term, and a Gaussian function. Fitting with the approximate function The spectral region may include a characteristic X-ray peak, with a minimum point adjacent to the lower side as a lower limit and a minimum point adjacent to the upper side as an upper limit. The upper limit may be set at a symmetrical position with respect to the lower limit wavelength with the characteristic X-ray peak as the center. Then, when such fitting is performed, it is preferable to determine the extent to which scattered gamma rays flying from the side are shielded so that the exponential term in the value of this approximate function is smaller than the linear term at the characteristic X-ray peak.

測定対象100の検知素子20には、図2に示したように、特性エックス線R3に加えて後方散乱ガンマ線R4が入射する。放射性セシウムの場合、特性エックス線ピークは32.1keVおよび36.5keVであり、後方散乱ガンマ線R4のピーク(後方散乱ピーク)は100keVから200keVに存在する。これに加えて、遮蔽体30を起源とする特性エックス線R5が主ガンマ線R1によって生じる。遮蔽体30を鉛で作成した場合、特性エックス線R5のピークは74keVとなり、後方散乱ピークと近接する。このため、特性エックス線ピークの上側には、特性エックス線R5のピークにおいて、または特性エックス線R5および後方散乱ガンマ線R4の計数値が重複したエネルギー(波長)領域において、放射線ピーク(隣接ピーク)が発生する。かかる隣接ピークのレベルが高いと、特性エックス線ピークにおけるベースラインが高くなって計数誤差が大きくなるため特性エックス線ピークの弁別が困難になる。   As shown in FIG. 2, in addition to the characteristic X-ray R3, backscattered gamma rays R4 are incident on the sensing element 20 of the measurement object 100. In the case of radioactive cesium, the characteristic X-ray peaks are 32.1 keV and 36.5 keV, and the peak of the backscattered gamma ray R4 (backscattered peak) exists from 100 keV to 200 keV. In addition, a characteristic X-ray R5 originating from the shield 30 is generated by the main gamma ray R1. When the shield 30 is made of lead, the peak of the characteristic X-ray R5 is 74 keV, which is close to the backscattering peak. Therefore, a radiation peak (adjacent peak) is generated above the characteristic X-ray peak in the peak of the characteristic X-ray R5 or in the energy (wavelength) region where the count values of the characteristic X-ray R5 and the backscattered gamma ray R4 overlap. When the level of such an adjacent peak is high, the baseline at the characteristic X-ray peak becomes high and the counting error becomes large, so that it becomes difficult to distinguish the characteristic X-ray peak.

本方法においては、特性エックス線ピークを挟む両側の極小点同士間の領域、すなわちガウス関数が有意な値をとる領域に関して最小二乗法などで近似関数を求め、かかる近似関数における特性エックス線ピークでの関数値における線形項と指数項の大小を判定する。一般に近似関数において線形項の値は一定の割合で増加するのに対し、指数項の値は変数(エネルギー)が大きくなるに従って飛躍的に増加していく。   In this method, an approximate function is obtained by the least square method for the region between the local minimum points on both sides of the characteristic X-ray peak, that is, the region where the Gaussian function takes a significant value, and the function at the characteristic X-ray peak in such an approximate function is obtained. Determine the magnitude of the linear and exponential terms in the value. In general, in the approximate function, the value of the linear term increases at a constant rate, whereas the value of the exponent term increases dramatically as the variable (energy) increases.

これに対し、本方法においては、特性エックス線ピークにおいて指数項が線形項よりも小さくなるように、指数項の係数を極めて小さくすることを特徴とする。これは、側方からの散乱ガンマ線R2(図2参照)を十分に遮蔽することで放射線スペクトルのバックグラウンド(ベースライン)が引き下げられ、これにより近似関数における指数項の係数が極めて小さくなった結果として、特性エックス線ピークにおいて指数項が線形項よりも小さな値に留まることを意味している。これにより、本方法によれば、側方からの散乱ガンマ線R2を十分に遮蔽することで、特性エックス線R3を精度よく弁別できるため、測定対象100の放射能を高精度で測定することができる。また、特性エックス線R3の弁別が容易になることで、特性エックス線R3の計数値が少なくても所望の精度で放射能を測定できることとなり、短時間で作業者の被曝量が少ない測定が可能となる。以下、図4および図5を用いて本方法の第一実施例を説明する。   On the other hand, the present method is characterized in that the coefficient of the exponent term is made extremely small so that the exponent term becomes smaller than the linear term at the characteristic X-ray peak. This is because the background (baseline) of the radiation spectrum is lowered by sufficiently shielding the scattered gamma rays R2 (see FIG. 2) from the side, and thereby the coefficient of the exponent term in the approximate function is extremely small. This means that the exponential term remains at a smaller value than the linear term at the characteristic X-ray peak. Thereby, according to this method, since the characteristic X-ray R3 can be accurately discriminated by sufficiently shielding the scattered gamma ray R2 from the side, the radioactivity of the measuring object 100 can be measured with high accuracy. In addition, since the characteristic X-ray R3 can be easily discriminated, the radioactivity can be measured with a desired accuracy even if the count value of the characteristic X-ray R3 is small, and the measurement with a small amount of exposure of the operator is possible in a short time. . The first embodiment of the method will be described below with reference to FIGS.

(第一実施例)
図4は、第二実施形態の測定装置10(図3参照)を用いて取得された第一実施例の放射線スペクトルSP1を示すグラフである。検知素子20として厚さは0.5mmのNaI(Tl)シンチレータを用いた。
(First Example)
FIG. 4 is a graph showing the radiation spectrum SP1 of the first example obtained using the measuring apparatus 10 (see FIG. 3) of the second embodiment. A NaI (Tl) scintillator having a thickness of 0.5 mm was used as the sensing element 20.

放射性物質として主として放射性セシウムを含有する舗装路面を測定対象100とし、770秒間の計数時間で放射線を計数して放射線スペクトルSP1を生成したものである。横軸は光子のエネルギーを表し、縦軸は計数値を表す。図5は、第一実施例の放射線スペクトルを近似関数F1でフィッティングした状態を示すグラフであり、図4のグラフの低エネルギー部分の拡大図に対して近似関数F1のグラフを重ね描きしたものである。   A pavement surface mainly containing radioactive cesium as a radioactive substance is used as a measurement object 100, and radiation is counted at a counting time of 770 seconds to generate a radiation spectrum SP1. The horizontal axis represents photon energy, and the vertical axis represents the count value. FIG. 5 is a graph showing a state in which the radiation spectrum of the first embodiment is fitted with the approximate function F1, and the graph of the approximate function F1 is overlaid on the enlarged view of the low energy portion of the graph of FIG. is there.

なお、厚さ2インチ(約50mm)のNaI(Tl)シンチレータで主ガンマ線を計数して求めた全放射能面密度は33[Bq/cm]であった。 The total surface density of radioactivity obtained by counting the main gamma rays with a NaI (Tl) scintillator having a thickness of 2 inches (about 50 mm) was 33 [Bq / cm 2 ].

図5に示すように、約33keVの位置に、放射性セシウムを起源とする特性エックス線ピークP1が見られた。また、約74keVの位置に、鉛の特性エックス線R5のピーク(鉛の特性エックス線ピークP2)が見られた。そして、約80keVの位置に、鉛の特性エックス線R5の計数値と放射性セシウムの散乱ガンマ線R4の計数値とが重複して発生した放射線ピークである隣接ピーク(散乱ガンマ線ピーク)P3が見られた。   As shown in FIG. 5, a characteristic X-ray peak P1 originating from radioactive cesium was observed at a position of about 33 keV. In addition, a lead characteristic X-ray R5 peak (lead characteristic X-ray peak P2) was observed at a position of about 74 keV. Then, an adjacent peak (scattered gamma ray peak) P3, which is a radiation peak generated by overlapping the count value of the lead characteristic X-ray R5 and the count value of the scattered gamma ray R4 of radioactive cesium, was observed at a position of about 80 keV.

図5に示す近似関数F1は、特性エックス線ピークP1(約33keV)を中心として、下限Lを約20keV、上限Hを約50keVとするスペクトル領域について、最小二乗法を用いた関数フィッティングにより近似関数F1を求めたものである。したがって、上限Hを超えるスペクトル領域においては、近似関数F1は放射線スペクトルSP1を必ずしも近似しない。   The approximate function F1 shown in FIG. 5 is obtained by approximating the characteristic X-ray peak P1 (about 33 keV) with the lower limit L being about 20 keV and the upper limit H being about 50 keV by function fitting using the least square method. Is what we asked for. Therefore, in the spectral region exceeding the upper limit H, the approximate function F1 does not necessarily approximate the radiation spectrum SP1.

近似関数F1は、下の式(1)で示されるように、定数項CT、線形項LT、指数項ETおよびガウス関数G1、G2で構成されており、非線形最小二乗法で放射線スペクトルSP1を近似する。
[数1]
F1=a+b・X+c・EXP(ηX)+G1+G2 ・・・(1)
式(1)において、Xは下限Lを原点とする放射線エネルギー、aは定数項CT、b・Xは線形項LT、c・EXP(ηX)は指数項ETである。ガウス関数G1、G2は、中心、ピークおよび半値幅を変数とする。
The approximation function F1 is composed of a constant term CT, a linear term LT, an exponential term ET, and Gaussian functions G1 and G2, as shown by the following expression (1), and approximates the radiation spectrum SP1 by a nonlinear least square method. To do.
[Equation 1]
F1 = a + b · X + c · EXP (ηX) + G1 + G2 (1)
In Equation (1), X is the radiation energy with the lower limit L as the origin, a is the constant term CT, b · X is the linear term LT, and c · EXP (ηX) is the exponent term ET. The Gaussian functions G1 and G2 have the center, peak, and half width as variables.

便宜上、図5では、ガウス関数G1、G2を近似関数F1と分離して図示している。すなわち、図5に図示された近似関数F1のグラフは、定数項CT、線形項LTおよび指数項ETの和に相当する。図5に示す直線LNは、下限Lを原点とし、傾きがbの直線である。直線LNと定数項CTとの差分が線形項LTにあたり、近似関数F1と直線LNとの差分が指数項ETにあたる。特性エックス線ピークP1における近似関数F1の値における指数項ETと線形項LTの寄与率は、図5に矢印で対比するように下の式(2)の関係となった。
[数2]
線形項LT>指数項ET ・・・(2)
For convenience, FIG. 5 shows the Gaussian functions G1 and G2 separated from the approximate function F1. That is, the graph of the approximate function F1 illustrated in FIG. 5 corresponds to the sum of the constant term CT, the linear term LT, and the exponent term ET. A straight line LN shown in FIG. 5 is a straight line having a lower limit L as an origin and an inclination of b. The difference between the straight line LN and the constant term CT corresponds to the linear term LT, and the difference between the approximate function F1 and the straight line LN corresponds to the exponent term ET. The contribution rate of the exponential term ET and the linear term LT in the value of the approximate function F1 at the characteristic X-ray peak P1 has the relationship of the following formula (2) as compared with the arrow in FIG.
[Equation 2]
Linear term LT> exponential term ET (2)

このように、第二実施形態の測定装置10を用いて取得された第一実施例の放射線スペクトルSP1においては、隣接ピークP3が十分に抑制された結果、特性エックス線ピークP1における近似関数F1の値において指数項ETが線形項LTよりも小さくなっている。これにより、測定装置10における遮蔽体30の遮蔽能力(鉛に換算して面密度2.2g/cm)が十分な大きさであり、特性エックス線ピークP1が明確に弁別可能であることが確認された。 As described above, in the radiation spectrum SP1 of the first example acquired using the measurement apparatus 10 of the second embodiment, the value of the approximate function F1 at the characteristic X-ray peak P1 as a result of sufficiently suppressing the adjacent peak P3. The exponent term ET is smaller than the linear term LT. Thereby, it is confirmed that the shielding ability of the shield 30 in the measuring apparatus 10 (surface density 2.2 g / cm 2 in terms of lead) is sufficiently large and the characteristic X-ray peak P1 can be clearly distinguished. It was done.

(比較例1)
図6は、第二実施形態の測定装置10から遮蔽体30を取り外した状態の装置(以下、比較例装置という)で取得された比較例1の放射線スペクトルSP2を示すグラフである。図7は、この比較例1の放射線スペクトルSP2を近似関数F2でフィッティングした状態を示すグラフである。遮蔽体30を装着せず、ハウジング12が厚さ1mmのステンレス鋼である点で、比較例装置における散乱ガンマ線および特性エックス線の遮蔽能力は、特許文献1に記載された放射性物質検出装置に相当するものである。
(Comparative Example 1)
FIG. 6 is a graph showing a radiation spectrum SP2 of Comparative Example 1 obtained by an apparatus (hereinafter referred to as a comparative example apparatus) in a state where the shield 30 is removed from the measuring apparatus 10 of the second embodiment. FIG. 7 is a graph showing a state in which the radiation spectrum SP2 of Comparative Example 1 is fitted with the approximate function F2. The shielding ability of scattered gamma rays and characteristic X-rays in the comparative apparatus is equivalent to the radioactive substance detection apparatus described in Patent Document 1 in that the shield 30 is not attached and the housing 12 is made of stainless steel having a thickness of 1 mm. Is.

図7に示すように、比較例1においても、放射性セシウムを起源とする特性エックス線ピークP1(約33keV)、鉛の特性エックス線ピークP2(約74keV)、隣接ピークP3(約80keV)が見られた。   As shown in FIG. 7, also in Comparative Example 1, a characteristic X-ray peak P1 (about 33 keV) originating from radioactive cesium, a characteristic X-ray peak P2 (about 74 keV) of lead, and an adjacent peak P3 (about 80 keV) were observed. .

なお、厚さ2インチ(約50mm)のNaI(Tl)シンチレータで主ガンマ線を計数して求めた全放射能面密度は28[Bq/cm]であり、第一実施例と略同等の値であった。 The total radioactivity surface density obtained by counting the main gamma rays with a NaI (Tl) scintillator having a thickness of 2 inches (about 50 mm) is 28 [Bq / cm 2 ], which is substantially the same value as in the first embodiment. there were.

近似関数F2は、下式(3)で示されるように、第一実施例の近似関数F1と共通の式で表される。
[数3]
F2=a+b・X+c・EXP(ηX)+G1+G2 ・・・(3)
ただし、放射線スペクトルSP1とSP2とで、各項の係数および下限Lの位置は異なっている。
The approximate function F2 is expressed by an expression common to the approximate function F1 of the first embodiment, as shown by the following expression (3).
[Equation 3]
F2 = a + b · X + c · EXP (ηX) + G1 + G2 (3)
However, the coefficient of each term and the position of the lower limit L are different between the radiation spectra SP1 and SP2.

便宜上、図7では、ガウス関数G1、G2を近似関数F2と分離して図示している。図7にて矢印で対比するように、比較例1では、特性エックス線ピークP1における近似関数F2の値における指数項ETと線形項LTの寄与率は、下の式(4)の関係であり、第一実施例と逆の結果となった。
[数4]
線形項LT<指数項ET ・・・(4)
For convenience, FIG. 7 shows the Gaussian functions G1 and G2 separated from the approximate function F2. As compared with the arrow in FIG. 7, in Comparative Example 1, the contribution ratio of the exponent term ET and the linear term LT in the value of the approximate function F2 at the characteristic X-ray peak P1 is the relationship of the following equation (4): The result was the reverse of the first example.
[Equation 4]
Linear term LT <exponential term ET (4)

これは、遮蔽体30を用いないことで検知素子20に対して側方から無視できない量の散乱ガンマ線が入射してベースラインが引き上げられたことに起因する。これにより、放射線スペクトルSP2は特性エックス線ピークP1の上側において急峻な右上がりの形状となり、特性エックス線ピークP1の弁別が困難となっている。特性エックス線ピークP1の弁別の困難性を示す指標として、上記のように特性エックス線ピークP1における指数項ETが線形項LTよりも大きくなっていることが挙げられる。   This is due to the fact that the amount of scattered gamma rays that cannot be ignored from the side is incident on the sensing element 20 without using the shield 30 and the baseline is raised. As a result, the radiation spectrum SP2 has a sharply rising shape on the upper side of the characteristic X-ray peak P1, and it is difficult to distinguish the characteristic X-ray peak P1. As an index indicating the difficulty in discriminating the characteristic X-ray peak P1, the index term ET at the characteristic X-ray peak P1 is larger than the linear term LT as described above.

第一実施例と略同等の信頼性で関数フィッティングを行うため、比較例1の放射線スペクトルSP2を生成するにあたっては第一実施例の二倍以上にあたる1600秒間の計数時間で放射線を計数した。上記のように、特許文献1に記載された放射性物質検出装置に相当する比較例装置を用いた場合、特性エックス線ピークP1の弁別が困難であり、放射線の計数時間に長時間を要することが分かった。   In order to perform function fitting with approximately the same reliability as in the first embodiment, when generating the radiation spectrum SP2 of Comparative Example 1, radiation was counted in a counting time of 1600 seconds, which is twice or more that in the first embodiment. As described above, when the comparative apparatus corresponding to the radioactive substance detection apparatus described in Patent Document 1 is used, it is difficult to discriminate the characteristic X-ray peak P1, and it takes a long time to count the radiation. It was.

以上より、本方法では、側方から飛来する散乱ガンマ線および特性エックス線を遮蔽体30で十分に遮蔽した状態で計数工程を行う。つぎに、本方法では、特性エックス線の計数結果に基づいて放射性物質の放射能を算出する演算工程を行う。   As described above, in this method, the counting step is performed in a state where the scattered gamma rays and the characteristic X-rays flying from the side are sufficiently shielded by the shield 30. Next, in this method, a calculation process is performed for calculating the radioactivity of the radioactive substance based on the result of counting the characteristic X-rays.

演算工程においては、はじめに、測定対象100が含有する放射性物質を起源とする特性エックス線および散乱ガンマ線の計数結果に基づいて放射線スペクトルを生成する。   In the calculation step, first, a radiation spectrum is generated based on the result of counting of characteristic X-rays and scattered gamma rays originating from the radioactive substance contained in the measurement object 100.

つぎに、演算工程では、生成された放射線スペクトルSP1ごとに上述した近似関数F1で関数フィッティングすることによりガウス関数G1、G2を求め、これらの面積から特性エックス線ピークP1の面積を算出する。ただし、第一実施例で説明したように、測定装置10を用いて放射線スペクトルSP1を生成することにより、隣接ピークP3の影響が低減されて特性エックス線ピークP1におけるベースラインが引き下げられる。このため、近似関数F1における指数項ETの影響が小さくなるため、演算工程において近似関数F1を用いて関数フィッティングを行うことを省略することができる。すなわち、指数項ETおよびガウス関数G1、G2を含む近似関数F1による関数フィッティングに代えて、放射線スペクトルSP1からの面積計算によって特性エックス線ピークP1の面積を簡易に算出してもよい。面積計算にあたっては、特性エックス線ピークP1を中心とし、その両側に隣接する極小値を下限Lおよび上限Hとするスペクトル領域に関して、コベル法を用いて特性エックス線ピークP1の面積を算出することができる。コベル法は、特性エックス線ピークP1に含まれる計数値を積算し、ベースライン部分の面積を差し引いてピーク面積を求める方法であり、言い換えると放射線スペクトルSP1と、その下接線とで囲まれる領域の面積(計数値の合計)を求めるものである。また、演算工程において関数フィッティングを行う場合、計数工程における遮蔽体30の遮蔽能力を評価するために用いた上記の近似関数F1とは異なる近似関数を用いてもよい。また、演算工程においては、近似関数F1で関数フィッティングした上記のスペクトル領域(下限Lおよび上限H)とは異なるスペクトル領域について関数フィッティングしてもよい。   Next, in the calculation step, Gaussian functions G1 and G2 are obtained by function fitting with the above-described approximation function F1 for each generated radiation spectrum SP1, and the area of the characteristic X-ray peak P1 is calculated from these areas. However, as described in the first embodiment, by generating the radiation spectrum SP1 using the measurement apparatus 10, the influence of the adjacent peak P3 is reduced and the baseline at the characteristic X-ray peak P1 is lowered. For this reason, since the influence of the exponent term ET on the approximate function F1 is reduced, it is possible to omit performing function fitting using the approximate function F1 in the calculation step. That is, instead of function fitting by the approximate function F1 including the exponent term ET and the Gaussian functions G1 and G2, the area of the characteristic X-ray peak P1 may be simply calculated by area calculation from the radiation spectrum SP1. In calculating the area, the area of the characteristic X-ray peak P1 can be calculated using the Kobel method with respect to a spectral region centered on the characteristic X-ray peak P1 and having the minimum values adjacent to both sides as the lower limit L and the upper limit H. The Kobel method is a method of obtaining the peak area by integrating the count values included in the characteristic X-ray peak P1 and subtracting the area of the baseline portion, in other words, the area of the region surrounded by the radiation spectrum SP1 and its tangent line. (Total of count values) is obtained. Moreover, when performing function fitting in a calculation process, you may use the approximate function different from said approximate function F1 used in order to evaluate the shielding capability of the shielding body 30 in a counting process. Further, in the calculation step, function fitting may be performed for a spectral region different from the spectral region (lower limit L and upper limit H) that has been function-fitted with the approximate function F1.

すなわち、本方法の演算工程においては、関数フィッティングを用いて、生成された放射線スペクトルSP1のうち上記のスペクトル領域について線形項LTおよびガウス関数G1、G2を少なくとも含む近似関数F1でフィッティングし、このフィッティングにより求められたガウス関数G1、G2に基づいて放射性物質の放射能を算出してもよい。
これに代えて、本方法の演算工程においては、コベル法を用いて、生成された放射線スペクトルSP1と、特性エックス線ピークP1を包含するスペクトル領域における下接線と、で囲まれる面積に基づいて放射性物質の放射能を算出してもよい。
That is, in the calculation step of the present method, using the function fitting, the spectral region of the generated radiation spectrum SP1 is fitted with an approximate function F1 including at least the linear term LT and the Gaussian functions G1 and G2, and this fitting is performed. The radioactivity of the radioactive substance may be calculated based on the Gaussian functions G1 and G2 obtained by the above.
Instead, in the calculation process of the present method, a radioactive material is used based on the area surrounded by the generated radiation spectrum SP1 and the lower tangent in the spectral region including the characteristic X-ray peak P1 using the Kobel method. May be calculated.

本方法では、特性エックス線ピークP1の面積に基づいて、測定対象100の放射能または放射能面密度を算出してもよい。具体的には、測定装置10と測定対象100との幾何学的配置に対してあらかじめ定められた変換係数を特性エックス線ピークP1の面積に適用することにより、放射能(Bq)もしくは放射能面密度(Bq/cm)に変換することができる。 In this method, the radioactivity or radioactivity surface density of the measurement object 100 may be calculated based on the area of the characteristic X-ray peak P1. Specifically, the radioactivity (Bq) or the radioactivity surface density (the radioactivity surface density (Bq) is obtained by applying a conversion coefficient predetermined for the geometrical arrangement of the measuring apparatus 10 and the measurement object 100 to the area of the characteristic X-ray peak P1. Bq / cm 2 ).

本方法によれば、除染作業前に除染が必要な放射能汚染濃度であるかの判定を、測定の現場(in situ)にて非破壊的に行うことが可能になる。また、本方法によれば、除染作業後に、目標とした汚染濃度を達成したかどうかの判定が可能になる。また、除染作業により放射能汚染がどの程度改善されたかを定量的に求めることができる。一方、従来のようにサーベイメータを用いる方法では、除染対象地域で放射能汚染が改善されたとしても、その周辺から飛来する環境放射線の影響により、除染の効果を定量化することができなかった。すなわち、測定装置10を用いて行う本方法によれば、開放空間における、たとえば家の除染や土地の一部除染など、局所的な除染作業の効果を除染放射能として定量化することが可能である。   According to this method, it is possible to make a non-destructive determination at a measurement site (in situ) whether the concentration is a radioactive contamination that needs to be decontaminated before decontamination work. Further, according to this method, it is possible to determine whether or not the target contamination concentration has been achieved after the decontamination work. In addition, it is possible to quantitatively determine how much radioactive contamination has been improved by the decontamination work. On the other hand, with the conventional method using a survey meter, even if the radioactive contamination is improved in the decontamination target area, the effect of decontamination cannot be quantified due to the influence of environmental radiation flying from the surrounding area. It was. In other words, according to the present method performed using the measuring apparatus 10, the effect of local decontamination work such as decontamination of a house or partial decontamination of land in an open space is quantified as decontamination radioactivity. It is possible.

<第三実施形態>
図8は本発明の第三実施形態の放射能測定装置(測定装置10)を示す断面模式図である。図9は本実施形態の測定装置10における遮蔽体30または測定基台50で遮蔽される放射線および検知素子20に入射する放射線を示す説明図である。
<Third embodiment>
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing the radioactivity measurement apparatus (measurement apparatus 10) of the third embodiment of the present invention. FIG. 9 is an explanatory diagram showing radiation shielded by the shield 30 or the measurement base 50 and radiation incident on the detection element 20 in the measurement apparatus 10 of the present embodiment.

本実施形態の測定装置10は、測定対象(試料)120に含まれる放射性物質の後方散乱ガンマ線R4を光電吸収する測定基台50を備えている点で第一実施形態と相違する。測定基台50は、測定対象(試料)120を挟んで検知面22と反対側に設置されている。   The measurement apparatus 10 of the present embodiment is different from the first embodiment in that the measurement apparatus 10 includes a measurement base 50 that photoelectrically absorbs backscattered gamma rays R4 of a radioactive substance contained in a measurement target (sample) 120. The measurement base 50 is installed on the opposite side of the detection surface 22 with the measurement target (sample) 120 interposed therebetween.

本実施形態によれば、測定対象120が放射する後方散乱ガンマ線R4を測定基台50で光電吸収するため、放射線スペクトルSP1(図4、図5を参照)から更に特性エックス線ピークP1の近傍のベースラインを引き下げることができる。   According to the present embodiment, the backscattered gamma ray R4 radiated from the measurement target 120 is photoelectrically absorbed by the measurement base 50, so that the base near the characteristic X-ray peak P1 is further increased from the radiation spectrum SP1 (see FIGS. 4 and 5). The line can be pulled down.

測定基台50は検知素子20に対向して設置され、測定対象(試料)120をその上に載置するための器具である。すなわち、本実施形態の測定装置10は、放射性物質を含有する土壌などの対象物から試料を切り出して放射能を測定する破壊検査用の装置である。ただし、第一および第二実施形態の測定装置10と同様に、遮蔽体30の軽量化を図りつつも短時間で放射線を計数して放射能を求めることができるため、汚染現場のフィールドでの放射能測定が可能である。   The measurement base 50 is installed to face the detection element 20 and is an instrument for placing the measurement target (sample) 120 thereon. That is, the measuring apparatus 10 of the present embodiment is a destructive inspection apparatus that cuts a sample from an object such as soil containing a radioactive substance and measures radioactivity. However, as with the measurement apparatus 10 of the first and second embodiments, the radiation can be obtained by counting the radiation in a short time while reducing the weight of the shield 30. Radioactivity measurement is possible.

図8および図9は、土壌102の表層110に測定基台50を載置し、その上に測定装置10を設置した状態を示している。測定対象120は、土壌102の表層110の近傍を切り出し、任意で保護フィルム(図示せず)で被覆したものである。保護フィルムの面密度は、測定対象120から放射される特性エックス線R3を実質的に遮蔽しないよう十分に小さなものを用いるとよい。したがって、測定対象120から放射される特性エックス線R3および主ガンマ線R1が土壌102からも放射されている。   8 and 9 show a state in which the measurement base 50 is placed on the surface layer 110 of the soil 102 and the measurement device 10 is installed thereon. The measurement object 120 is obtained by cutting the vicinity of the surface layer 110 of the soil 102 and optionally covering with a protective film (not shown). The surface density of the protective film may be sufficiently small so as not to substantially shield the characteristic X-ray R3 emitted from the measurement target 120. Therefore, the characteristic X-ray R3 and the main gamma ray R1 emitted from the measurement object 120 are also emitted from the soil 102.

測定基台50は、当該測定基台50を挟んで測定対象100(試料)の反対側に存在する放射性物質の散乱ガンマ線R2および特性エックス線R3を遮蔽する面密度を有している。これにより、図9に示すように土壌102の内部から表層110に向って放射される散乱ガンマ線R2が遮蔽されるため、検知素子20で特性エックス線R3を計数する際の計数ノイズが更に低減される。   The measurement base 50 has a surface density that shields the scattered gamma rays R2 and characteristic X-rays R3 of the radioactive substance existing on the opposite side of the measurement object 100 (sample) with the measurement base 50 interposed therebetween. As a result, the scattered gamma rays R2 radiated from the soil 102 toward the surface layer 110 are shielded as shown in FIG. 9, so that the counting noise when counting the characteristic X-rays R3 by the sensing element 20 is further reduced. .

測定基台50は、基材プレート52と、この基材プレート52が放射する特性エックス線R5を遮蔽する遮蔽プレート54とを有している。遮蔽プレート54は、基材プレート52と測定対象100との間に設けられている。遮蔽プレート54の特性エックス線のピークは、基材プレート52の特性エックス線のピークよりも小さい。   The measurement base 50 includes a base plate 52 and a shielding plate 54 that shields the characteristic X-ray R5 emitted from the base plate 52. The shielding plate 54 is provided between the base plate 52 and the measurement target 100. The characteristic X-ray peak of the shielding plate 54 is smaller than the characteristic X-ray peak of the base plate 52.

基材プレート52は、土壌内部から地表に放射される後方散乱ガンマ線R4を遮蔽するよう鉛など比重の大きな金属材料で作成することが好ましい。一方で、基材プレート52(鉛)に主ガンマ線R1が衝突することで特性エックス線R5が発生し、これが放射性物質起源の特性エックス線R3の計数に対するノイズとなりうる。これに対し、本実施形態の測定装置10は、基材プレート52と測定対象100との間に遮蔽プレート54が設けられていることで、基材プレート52(鉛)に由来する特性エックス線R5を遮蔽することができる。遮蔽プレート54としては、ステンレス鋼(鉄)や銅などの金属材料を用いることができる。なお、鉛の特性エックス線は約74keVであるのに対して、鉄は約6keV、銅は約8keVである。言い換えると、遮蔽プレート54の特性エックス線のエネルギーは、測定対象100の放射性物質の特性エックス線R3のエネルギーよりも有意に小さいことが好ましい。これにより、遮蔽プレート54に由来する特性エックス線が放射性物質の特性エックス線R3の計数に対してノイズを生じることがない。   The base plate 52 is preferably made of a metal material having a large specific gravity such as lead so as to shield the backscattered gamma rays R4 radiated from the soil to the ground surface. On the other hand, when the main gamma ray R1 collides with the base plate 52 (lead), a characteristic X-ray R5 is generated, which can be a noise for counting the characteristic X-ray R3 originating from the radioactive material. On the other hand, the measuring apparatus 10 of the present embodiment provides the characteristic X-ray R5 derived from the base plate 52 (lead) by providing the shielding plate 54 between the base plate 52 and the measurement target 100. Can be shielded. As the shielding plate 54, a metal material such as stainless steel (iron) or copper can be used. The characteristic X-ray of lead is about 74 keV, while iron is about 6 keV and copper is about 8 keV. In other words, the energy of the characteristic X-ray of the shielding plate 54 is preferably significantly smaller than the energy of the characteristic X-ray R3 of the radioactive substance of the measurement target 100. Thereby, the characteristic X-ray derived from the shielding plate 54 does not generate noise with respect to the counting of the characteristic X-ray R3 of the radioactive substance.

(第二実施例)
図10は、第三実施形態の測定装置10(図8および図9を参照)を用いて測定対象120より取得された第二実施例の放射線スペクトルSP3を示すグラフである。検知素子20として厚さは0.5mmのNaI(Tl)シンチレータを用いた。測定基台50としては、厚さ10mmの鉛製の基材プレート52と、その上面に被着された厚さ2mmの銅製の遮蔽プレート54とを用いた。
(Second embodiment)
FIG. 10 is a graph showing the radiation spectrum SP3 of the second example acquired from the measurement object 120 using the measurement apparatus 10 (see FIGS. 8 and 9) of the third embodiment. A NaI (Tl) scintillator having a thickness of 0.5 mm was used as the sensing element 20. As the measurement base 50, a lead base plate 52 having a thickness of 10 mm and a copper shielding plate 54 having a thickness of 2 mm attached to the upper surface thereof were used.

第二実施例および下記の比較例2、比較例3は、汚染現場ではなく、放射線のバックグラウンドが実質的に無視できる室内で行ったものである。   The second example and the following Comparative Examples 2 and 3 were performed not in a contaminated site but in a room where the background of radiation was substantially negligible.

比較例2として、厚さ6cmのレンガを測定基台50に用いて測定対象120の放射線を計数した。計数結果の放射線スペクトルSP4を図10に併せて表示する。レンガは、コンクリートや土壌など汚染現場の表層110を模したものである。
また、比較例3として、発泡プラスチックなどの軽材料を測定基台50に用いて測定対象120の放射線を計数した。計数結果の放射線スペクトルSP5を図10に併せて表示する。発泡プラスチックは炭素や酸素など軽い元素のみで構成されており、後方散乱ガンマ線R4の生成因子として空気と同程度である。
As Comparative Example 2, the radiation of the measurement object 120 was counted using a 6 cm thick brick for the measurement base 50. The radiation spectrum SP4 of the counting result is displayed together with FIG. The brick imitates the surface layer 110 of a contaminated site such as concrete or soil.
As Comparative Example 3, the radiation of the measurement object 120 was counted using a light material such as foamed plastic for the measurement base 50. The radiation spectrum SP5 of the counting result is also displayed in FIG. Foamed plastic is composed only of light elements such as carbon and oxygen, and has the same degree as that of air as a generation factor of backscattered gamma rays R4.

図10に示すように、測定基台50がレンガ(比較例2:SP4)の場合、100keV近辺の散乱線が多く観察され、測定対象120からの後方散乱の影響が顕著であることが分かった。一方、第二実施例(SP3)および比較例3(SP5)の場合、100keV近辺の散乱線が少なかった。これは、第二実施例では測定対象120からの後方散乱ガンマ線R4が測定基台50(基材プレート52:鉛)で吸収され、更に基材プレート52(鉛)が後方散乱ガンマ線R4を吸収するときに放出する特性エックス線が遮蔽プレート54で遮蔽されたことで、比較例3では測定対象120から測定基台50(発泡プラスチック)に向う主ガンマ線が測定基台50で後方散乱せずに透過したことを意味している。   As shown in FIG. 10, when the measurement base 50 is a brick (Comparative Example 2: SP4), many scattered rays near 100 keV are observed, and it has been found that the influence of backscattering from the measurement target 120 is significant. . On the other hand, in the case of the second example (SP3) and comparative example 3 (SP5), there were few scattered rays around 100 keV. In the second embodiment, the backscattered gamma ray R4 from the measurement object 120 is absorbed by the measurement base 50 (base plate 52: lead), and the base plate 52 (lead) further absorbs the backscattered gamma ray R4. Since the characteristic X-rays that are sometimes emitted are shielded by the shielding plate 54, in Comparative Example 3, the main gamma rays from the measurement object 120 toward the measurement base 50 (foamed plastic) are transmitted through the measurement base 50 without being backscattered. It means that.

以上の結果より、汚染現場の土壌102の表層110の上で測定対象120の放射能を測定する場合、本実施形態の測定装置10のように測定基台50を備えることで、測定対象120から放射される後方散乱ガンマ線R4に起因するノイズを抑制できることが分かった。また、図10に示すように、第二実施例(SP3)、比較例2(SP4)、比較例3(SP5)とも、放射性物質に起因する特性エックス線ピークP1(約35keV)のカウント値は同程度であった。したがって、本実施形態の測定装置10によれば、特性エックス線ピークP1のカウント値を低下させることなく後方散乱の影響を低減することができるため、特性エックス線R3の弁別が更に容易になることが分かった。   From the above results, when measuring the radioactivity of the measurement target 120 on the surface layer 110 of the soil 102 at the contaminated site, the measurement base 50 is provided with the measurement base 50 as in the measurement apparatus 10 of the present embodiment. It has been found that noise caused by the emitted backscattered gamma ray R4 can be suppressed. Further, as shown in FIG. 10, the count value of the characteristic X-ray peak P1 (about 35 keV) caused by the radioactive substance is the same in the second example (SP3), comparative example 2 (SP4), and comparative example 3 (SP5). It was about. Therefore, according to the measurement apparatus 10 of the present embodiment, it is possible to reduce the influence of backscattering without reducing the count value of the characteristic X-ray peak P1, and thus it becomes clear that the characteristic X-ray R3 can be further discriminated. It was.

(第三実施例)
図11は、第三実施形態の測定装置10を用いて、汚染地域で放射能を測定した第三実施例の放射線スペクトルSP6と、この放射線スペクトルSP6を近似関数F3でフィッティングした状態を示すグラフである。ただし、測定基台50としては基材プレート52のみを用い、遮蔽プレート54は不使用とした。近似関数F3は非線型最小二乗法で放射線スペクトルSP3を近似する式であり、上の式(1)と共通とした。
(Third embodiment)
FIG. 11 is a graph showing the radiation spectrum SP6 of the third example in which the radioactivity is measured in the contaminated area using the measuring apparatus 10 of the third embodiment, and a state in which the radiation spectrum SP6 is fitted with the approximate function F3. is there. However, only the base plate 52 was used as the measurement base 50, and the shielding plate 54 was not used. The approximation function F3 is an equation for approximating the radiation spectrum SP3 by the nonlinear least square method, and is the same as the above equation (1).

図11に示すように、放射線スペクトルSP6では、鉛の特性エックス線ピークP2が隣接ピークとなった。特性エックス線ピークP1での近似関数F3の値における指数項ETと線形項LTの寄与率は、第一実施形態の式(2)と同様に、線形項LT>指数項ETであった。これにより、第二実施例においても特性エックス線ピークP1が明確に弁別可能であることが確認された。   As shown in FIG. 11, in the radiation spectrum SP6, the characteristic X-ray peak P2 of lead became an adjacent peak. The contribution ratio of the exponent term ET and the linear term LT in the value of the approximate function F3 at the characteristic X-ray peak P1 is linear term LT> exponential term ET, as in the equation (2) of the first embodiment. Thereby, it was confirmed that the characteristic X-ray peak P1 can be clearly distinguished also in the second embodiment.

<第四実施形態>
図12は、本発明の第四実施形態の放射能測定装置(測定装置10)を示す断面模式図である。測定装置10のうち図示省略された上部は第一実施形態(図1)と共通する。
<Fourth embodiment>
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing a radioactivity measurement apparatus (measurement apparatus 10) according to a fourth embodiment of the present invention. The upper part of the measuring device 10 not shown is the same as that of the first embodiment (FIG. 1).

本実施形態の測定装置10は、遮蔽体30のうち少なくとも検知素子20の側周を取り囲む側周部32が多層構造をなし、各層が異種金属材料で作成されている点で第一実施形態と相違する。   The measurement apparatus 10 of the present embodiment is different from the first embodiment in that the side periphery 32 surrounding at least the side periphery of the detection element 20 of the shield 30 has a multilayer structure, and each layer is made of a dissimilar metal material. Is different.

側周部32を構成する多層の層数は特に限定されず、2層でもよくまたは3層以上でもよい。すなわち、側周部32は、外層にあたる第一層32aと内層にあたる第二層32bとの2層で構成されてもよく、または図12に示すように、遮蔽体30は、外層にあたる第一層32a、中間層にあたる第三層32cおよび内層にあたる第二層32bが外周側よりこの順に配置されて構成されてもよい。なお、側周部32を構成する多層の層数はこれに限られない。   The number of multilayer layers constituting the side peripheral portion 32 is not particularly limited, and may be two layers or three or more layers. That is, the side peripheral portion 32 may be composed of two layers, that is, a first layer 32a corresponding to the outer layer and a second layer 32b corresponding to the inner layer, or as shown in FIG. 32a, the third layer 32c corresponding to the intermediate layer, and the second layer 32b corresponding to the inner layer may be arranged in this order from the outer peripheral side. It should be noted that the number of multilayer layers constituting the side periphery 32 is not limited to this.

本実施形態の遮蔽体30は、第一の金属材料で作成された外層(第一層32a)と、この外層(第一層32a)の内周側に配置され第二の金属材料で作成された内層(第三層32c)と、を備えている。第二の金属材料は、第一の金属材料よりも原子量が小さい。   The shield 30 of the present embodiment is made of an outer layer (first layer 32a) made of a first metal material and an inner layer of the outer layer (first layer 32a) and made of a second metal material. And an inner layer (third layer 32c). The second metal material has a smaller atomic weight than the first metal material.

ここで、遮蔽体30の最外周にあたる第一層32aは、主ガンマ線R1を透過させ、バリウムの散乱ガンマ線R2および特性エックス線R3を遮蔽する(図2参照)。そして第一層32aを構成する第一の金属材料は、主ガンマ線R1が衝突することにより特性エックス線R5を発生させる(図2参照)。
これに対し、第二層32bを第一層32aよりも内周側に配置することで、内層にあたるこの第二層32bは、外層にあたる第一層32aが発する第一の金属材料の特性エックス線R5を遮蔽する。これにより、特性エックス線R5が検知素子20に入射することが抑制される。
Here, the first layer 32a corresponding to the outermost periphery of the shield 30 transmits the main gamma ray R1 and shields the barium scattering gamma ray R2 and the characteristic X-ray R3 (see FIG. 2). The first metal material constituting the first layer 32a generates the characteristic X-ray R5 when the main gamma ray R1 collides (see FIG. 2).
On the other hand, by arranging the second layer 32b on the inner peripheral side from the first layer 32a, the second layer 32b corresponding to the inner layer is a characteristic X-ray R5 of the first metal material emitted from the first layer 32a corresponding to the outer layer. Shield. Thereby, the characteristic X-ray R5 is suppressed from entering the detection element 20.

第一層32aと第二層32bとの中間層にあたる第三層32cが設けられていない二層構成の遮蔽体30の場合、第二層32bは、第一の金属材料の特性エックス線R5を十分に遮蔽できるだけの面密度を有していることが好ましい。これにより、遮蔽体30の内部で検知素子20を保持するハウジング12で特性エックス線R5を遮蔽する必要がなくなり、ハウジング12を任意の設計とし、また薄型化することができる。   In the case of the shield 30 having a two-layer structure in which the third layer 32c, which is an intermediate layer between the first layer 32a and the second layer 32b, is not provided, the second layer 32b has a sufficient characteristic X-ray R5 of the first metal material. It is preferable to have a surface density that can be shielded. Thereby, it is not necessary to shield the characteristic X-ray R5 by the housing 12 holding the detection element 20 inside the shield 30, and the housing 12 can be designed arbitrarily and can be thinned.

一方、図12に示す本実施形態の遮蔽体30は、外層(第一層32a)と内層(第二層32b)との間に、第一の金属材料の特性エックス線を遮蔽する中間層(第三層32c)を更に備えている。第三層32cは、第一の金属材料と第二の金属材料との間の原子量をもつ第三の金属材料で作成されている。   On the other hand, the shield 30 of the present embodiment shown in FIG. 12 has an intermediate layer (first layer) that shields the characteristic X-rays of the first metal material between the outer layer (first layer 32a) and the inner layer (second layer 32b). Further provided is a three layer 32c). The third layer 32c is made of a third metal material having an atomic weight between the first metal material and the second metal material.

これにより、外層(第一層32a)に主ガンマ線R1が衝突して発生した特性エックス線R5は、第一層32aの内周側に隣接する第三層32c(第三の金属材料)によって遮蔽される。   As a result, the characteristic X-ray R5 generated when the main gamma ray R1 collides with the outer layer (first layer 32a) is shielded by the third layer 32c (third metal material) adjacent to the inner peripheral side of the first layer 32a. The

第一から第三の金属材料の組み合わせは特に限定されないが、外層を構成する第一の金属材料を鉛、内層を構成する第二の金属材料を銅、鉄またはステンレス鋼、そして中間層を構成する第三の金属材料を錫またはカドミウムとすることができる。   The combination of the first to third metal materials is not particularly limited, but the first metal material constituting the outer layer is lead, the second metal material constituting the inner layer is copper, iron or stainless steel, and the intermediate layer is constituted. The third metallic material to be used can be tin or cadmium.

中間層(第三層32c)の厚みは、内層にあたる第二層32bの厚み以上であり、かつ外層にあたる第一層32aの厚みよりも小さい。これにより、原子量が最も大きい第一の金属材料で作成されかつ最も厚みが大きい第一層32aの面密度は、中間層にあたる第三層32cの面密度に対して累乗的に大きくなる。同様に、第三層32cの面密度は、内層にあたる第二層32bの面密度に対して累乗的に大きくなる。   The thickness of the intermediate layer (third layer 32c) is equal to or greater than the thickness of the second layer 32b corresponding to the inner layer and smaller than the thickness of the first layer 32a corresponding to the outer layer. Thereby, the surface density of the first layer 32a made of the first metal material having the largest atomic weight and having the largest thickness is raised to the power of the surface density of the third layer 32c corresponding to the intermediate layer. Similarly, the surface density of the third layer 32c increases exponentially with respect to the surface density of the second layer 32b corresponding to the inner layer.

ここで、仮に鉛の特性エックス線R5(特にKα線)が検知素子20に入射すると、バリウムの特性エックス線R3のエネルギーである32.1keVや36.5keVの光子の計数値を増加させ、弁別のためのバックグラウンドを上昇させて問題となる。これに対し、本実施形態のように第三の金属材料で作成された中間層(第三層32c)で特性エックス線R5を遮蔽することで、今度は第三層32cの第三の金属材料(たとえば錫)から所定のエネルギーの特性エックス線が放出される。錫のKα線のエネルギーは約25keVであり、Kβ線は約28keVであり、鉛の特性エックス線R5よりもエネルギーが低い。この第三の金属材料の特性エックス線は微弱であるため、第三層32cの内周側に隣接する内層(第二層32b)で容易に遮蔽することができる。   Here, if a lead characteristic X-ray R5 (particularly Kα-ray) is incident on the sensing element 20, the count value of 32.1 keV or 36.5 keV photons, which is the energy of the barium characteristic X-ray R3, is increased for discrimination. Raising the background will be a problem. On the other hand, by shielding the characteristic X-ray R5 with the intermediate layer (third layer 32c) made of the third metal material as in this embodiment, this time, the third metal material (third layer 32c) For example, a characteristic X-ray of a predetermined energy is emitted from tin. The energy of tin Kα ray is about 25 keV, and Kβ ray is about 28 keV, which is lower than the characteristic X-ray R5 of lead. Since the characteristic X-ray of the third metal material is weak, it can be easily shielded by the inner layer (second layer 32b) adjacent to the inner peripheral side of the third layer 32c.

すなわち、第一層32a(外層)、第三層32c(中間層)および第二層32bの面密度を、外層側から内層側に向かって隣接する層ごとに累乗的に小さくしていくとよい。これにより、遮蔽体30の全体の質量を抑制しながらも、各層が発する特性エックス線を内周側に隣接する層で良好に遮蔽することができる。   That is, the surface density of the first layer 32a (outer layer), the third layer 32c (intermediate layer), and the second layer 32b may be reduced in a power manner for each adjacent layer from the outer layer side toward the inner layer side. . Thereby, while suppressing the entire mass of the shield 30, the characteristic X-rays emitted from each layer can be well shielded by the layer adjacent to the inner peripheral side.

(第四実施例)
図13は、第四実施形態の放射能測定装置(測定装置10)を用いて取得された第四実施例の放射線スペクトルSP7〜SP11を示すグラフである。横軸は光子のエネルギーを表し、縦軸は計数値を表す。
(Fourth embodiment)
FIG. 13 is a graph showing radiation spectra SP7 to SP11 of the fourth example acquired using the radioactivity measuring apparatus (measurement apparatus 10) of the fourth embodiment. The horizontal axis represents photon energy, and the vertical axis represents the count value.

第四実施形態の測定装置10では、遮蔽体30のうち、ハウジング12の上部、具体的には光電変換装置24の基端側の一部およびアンプ26を覆う天面部36(図1参照)として、厚さ2mmの鉛の筒体を設けた。また、遮蔽体30のうち、検知素子20の側周を取り囲む側周部32、およびその上部において側周部32と天面部36との間に設けられる基端部34として、以下の第一層32aから第三層32cを設けた(図12参照)。
第一層32a(外層):厚さ4mmまたは6mmの鉛の筒体
第三層32c(中間層):厚さ0.5mmの錫の筒体
第二層32b(内層):厚さ0.5mmまたは1.5mmの銅の筒体
In the measurement apparatus 10 of the fourth embodiment, as the top surface portion 36 (see FIG. 1) that covers the upper portion of the housing 12, specifically, a part of the proximal end side of the photoelectric conversion device 24 and the amplifier 26 in the shield 30. A lead cylinder having a thickness of 2 mm was provided. Moreover, the following 1st layer is used as the base end part 34 provided between the side peripheral part 32 and the top | upper surface part 36 in the side peripheral part 32 which surrounds the side periphery of the detection element 20 among the shielding bodies 30, and the upper part. A third layer 32c was provided from 32a (see FIG. 12).
First layer 32a (outer layer): 4 mm or 6 mm thick lead cylinder Third layer 32 c (intermediate layer): 0.5 mm thick tin cylinder Second layer 32 b (inner layer): 0.5 mm thickness Or 1.5mm copper cylinder

放射線スペクトルSP7〜SP11は、測定装置10、計数時間、および測定対象100から検知素子20までの距離をそれぞれ共通とし、かつ以下の条件で放射線を計数して作成したスペクトルである。放射線スペクトルSP7〜SP10は所定の全放射能面密度をもつ放射線源を測定対象100としたものであり、放射線スペクトルSP11は放射線源を設けないバックグラウンドスペクトルである。   The radiation spectra SP7 to SP11 are spectra created by counting the radiation under the following conditions with the measurement device 10, the counting time, and the distance from the measuring object 100 to the sensing element 20 being common. The radiation spectra SP7 to SP10 are obtained by setting a radiation source having a predetermined total radioactivity surface density as the measurement object 100, and the radiation spectrum SP11 is a background spectrum in which no radiation source is provided.

放射線スペクトルSP7は、側周部32および基端部34に、第一層32aから第三層32cをいずれも追加装着せずに測定したもの(比較例)である。
放射線スペクトルSP8は、側周部32および基端部34に、第一層32a(厚さ4mmの鉛)のみを設けて測定したものである。
放射線スペクトルSP9は、側周部32および基端部34に、第一層32a(厚さ4mmの鉛)およびその内周側に第二層32b(内層:厚さ1.5mmの銅)を設けて測定したものである。
放射線スペクトルSP10は、側周部32および基端部34に、第一層32a(厚さ4mmの鉛)およびその内周側に第三層32c(中間層:厚さ0.5mmの錫)、更にその内周側に第二層32b(内層:厚さ0.5mmの銅)を設けて測定したものである。
放射線スペクトルSP11は、側周部32および基端部34に、第一層32a(厚さ6mmの鉛)およびその内周側に第三層32c(中間層:厚さ0.5mmの錫)、更にその内周側に第二層32b(内層:厚さ0.5mmの銅)を設けて測定したものである。
The radiation spectrum SP7 is measured without adding any of the first layer 32a to the third layer 32c to the side peripheral portion 32 and the base end portion 34 (comparative example).
The radiation spectrum SP8 is measured by providing only the first layer 32a (lead having a thickness of 4 mm) at the side peripheral portion 32 and the base end portion 34.
In the radiation spectrum SP9, a first layer 32a (4 mm thick lead) is provided on the side peripheral portion 32 and the base end portion 34, and a second layer 32b (inner layer: copper having a thickness of 1.5 mm) is provided on the inner peripheral side thereof. Measured.
The radiation spectrum SP10 includes a first layer 32a (lead having a thickness of 4 mm) on the side peripheral portion 32 and a base end portion 34, and a third layer 32c (intermediate layer: tin having a thickness of 0.5 mm) on the inner peripheral side thereof. Furthermore, the second layer 32b (inner layer: copper having a thickness of 0.5 mm) is provided on the inner peripheral side and measured.
The radiation spectrum SP11 includes a first layer 32a (lead having a thickness of 6 mm) on the side peripheral portion 32 and a base end portion 34, and a third layer 32c (intermediate layer: tin having a thickness of 0.5 mm) on the inner peripheral side thereof. Furthermore, the second layer 32b (inner layer: copper having a thickness of 0.5 mm) is provided on the inner peripheral side and measured.

図13のグラフより、以下のことが確認された。
まず、放射線スペクトルSP11は、光子の全エネルギー帯に亘って他の放射線スペクトルSP7〜SP10よりも十分に小さな計数値となっており、放射線源が無いときのバックグラウンドが非常に低く、微小放射能の測定に適していることが前提として確認された。
つぎに、遮蔽体30として側周部32および基端部34を装着しなかった放射線スペクトルSP7に対し、側周部32および基端部34に第一層32aとして厚さ4mmの鉛を装着した放射線スペクトルSP8では、74keV程度のエネルギー帯を除き計数値が大幅に低下することが確認された。ただし、74keVの近傍で鉛の特性エックス線R5(図6参照)が発生した。
From the graph of FIG. 13, the following was confirmed.
First, the radiation spectrum SP11 has a count value sufficiently smaller than that of the other radiation spectra SP7 to SP10 over the entire energy band of photons, and the background when there is no radiation source is very low, and the minute radioactivity. It was confirmed on the premise that it is suitable for the measurement.
Next, with respect to the radiation spectrum SP7 in which the side peripheral portion 32 and the base end portion 34 are not mounted as the shield 30, lead having a thickness of 4 mm is mounted on the side peripheral portion 32 and the base end portion 34 as the first layer 32a. In the radiation spectrum SP8, it was confirmed that the count value significantly decreased except for an energy band of about 74 keV. However, a lead characteristic X-ray R5 (see FIG. 6) was generated in the vicinity of 74 keV.

第一層32aの内周側に第二層32b(内層)として厚さ1.5mmの銅を更に追加装着した放射線スペクトルSP9では、74keVの近傍の鉛の特性エックス線R5の計数値が大幅に低下し、第二層32bによって当該特性エックス線R5が遮蔽されることが分かった。   In the radiation spectrum SP9 in which 1.5 mm thick copper is additionally mounted as the second layer 32b (inner layer) on the inner peripheral side of the first layer 32a, the count value of the characteristic X-ray R5 of lead in the vicinity of 74 keV is greatly reduced. Then, it was found that the characteristic X-ray R5 is shielded by the second layer 32b.

そして、第一層32aと第二層32bとの間に第三層32c(中間層)として厚さ0.5mmの錫を装着した放射線スペクトルSP10では、放射線スペクトルSP9に対して、第二層32b(内層)の厚さを1.5mmから0.5mmに低減したにもかかわらず、全体的に計数値がより低下した。すなわち放射線スペクトルSP10では、放射線スペクトルSP9に比して、第三層32cとして厚さ0.5mmの錫を追加するだけで、第二層32bにおける銅の厚さ1mm分を削減しても、更に計数値を抑制できることが分かった。なお、第三層32cとして用いる錫の厚さは、鉛の特性エックス線R5を遮蔽する観点からは、0.5mmが好ましく、1.0mm以上がより好ましい。すなわち、第三層32c(中間層)の厚さを第二層32b(内層)の厚さよりも大きくしてもよい。   In the radiation spectrum SP10 in which tin having a thickness of 0.5 mm is attached as the third layer 32c (intermediate layer) between the first layer 32a and the second layer 32b, the second layer 32b is compared with the radiation spectrum SP9. Although the thickness of the (inner layer) was reduced from 1.5 mm to 0.5 mm, the overall count value was further reduced. That is, in the radiation spectrum SP10, even if the thickness of the copper in the second layer 32b is reduced by 1 mm as compared with the radiation spectrum SP9, the thickness of the copper in the second layer 32b can be reduced by 1 mm. It was found that the count value can be suppressed. The thickness of tin used as the third layer 32c is preferably 0.5 mm and more preferably 1.0 mm or more from the viewpoint of shielding the lead characteristic X-ray R5. That is, the thickness of the third layer 32c (intermediate layer) may be larger than the thickness of the second layer 32b (inner layer).

以上の結果より、遮蔽体30を単層とする場合に比べて、少なくとも側周部32を多層構造とし、かつ外層から内層に向かって面密度を低下させていくことで、所望の遮蔽能力を少ない質量で実現できることが分かった。特に、外層(第一層32a)に鉛を使用する場合、その内側に配置する層(中間層)には、放射性セシウムを起源とするバリウムの特性エックス線R3よりも低いエネルギーの特性エックス線を放射する材料を用いることが好ましく、かつ入手性の観点から錫を用いることが好ましいことが分かった。そして、錫を第三層32c(中間層)に用いる場合、錫の特性エックス線を遮蔽する第二層32bを内層として更に内周側に設けるとよいことが分かった。第二層32bは、銅、鉄またはステンレス鋼などの汎用の金属材料の薄板で足り、また第二層32b(内層)の厚さは第三層32c(中間層)の厚さ以下とすることができる。よって、本実施例に用いた測定装置10(図12参照)によれば、低質量かつ安価な構成で放射線スペクトルのバックグラウンドが良好に抑制されることが確認された。   From the above results, compared to the case where the shield 30 is a single layer, at least the side peripheral portion 32 has a multilayer structure, and the surface density is decreased from the outer layer toward the inner layer, so that a desired shielding ability can be obtained. It was found that it can be realized with a small mass. In particular, when lead is used for the outer layer (first layer 32a), a characteristic X-ray having energy lower than that of barium characteristic X-ray R3 originating from radioactive cesium is radiated to the layer (intermediate layer) disposed inside the outer layer (first layer 32a). It has been found that it is preferable to use a material, and it is preferable to use tin from the viewpoint of availability. And when using tin for the 3rd layer 32c (intermediate layer), it turned out that it is good to provide the 2nd layer 32b which shields the characteristic X ray of tin as an inner layer further on the inner peripheral side. The second layer 32b may be a thin plate of a general-purpose metal material such as copper, iron or stainless steel, and the thickness of the second layer 32b (inner layer) should be less than or equal to the thickness of the third layer 32c (intermediate layer). Can do. Therefore, according to the measurement apparatus 10 (see FIG. 12) used in this example, it was confirmed that the background of the radiation spectrum was satisfactorily suppressed with a low-mass and low-cost configuration.

なお、本発明は上述の実施形態や実施例に限定されるものではなく、本発明の目的が達成される限りにおける種々の変形、改良等の態様も含む。   The present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and includes various modifications and improvements as long as the object of the present invention is achieved.

上記の実施形態および実施例は、以下の技術思想を包含するものである。
(1)特性エックス線およびガンマ線を放射する放射性物質の放射能を測定する指向性の測定装置であって、検知面に入射する特性エックス線を検知する検知素子と、前記検知素子の少なくとも側周を取り囲むように設けられ、ガンマ線を透過させ、かつ前記ガンマ線の散乱線である散乱ガンマ線および特性エックス線を遮蔽する遮蔽体と、を備え、前記放射性物質を含有する測定対象に指向させた前記検知面に入射する前記特性エックス線を計数することを特徴とする放射能測定装置。
(2)前記遮蔽体が、前記放射性物質の前記散乱ガンマ線のピークを50%未満の透過率となるように遮蔽する上記(1)に記載の放射能測定装置。
(3)前記遮蔽体に対する60keV以上300keV以下のガンマ線の透過率が50%未満である上記(1)または(2)に記載の放射能測定装置。
(4)前記ガンマ線に対する前記遮蔽体の遮蔽能力が、鉛に換算して面密度2.2g/cm以上である上記(3)に記載の放射能測定装置。
(5)前記遮蔽体が、前記検知素子の側周を取り囲む側周部と、前記側周部に対して前記検知面の反対側に連設された基端部と、を備え、前記基端部における面密度が、前記側周部における面密度よりも小さいことを特徴とする上記(1)から(4)のいずれか一項に記載の放射能測定装置。
(6)前記測定対象を挟んで前記検知面と反対側に設置されて前記測定対象に含まれる前記放射性物質の後方散乱ガンマ線を光電吸収する測定基台を備える上記(1)から(5)のいずれか一項に記載の放射能測定装置。
(7)前記測定基台が、当該測定基台を挟んで前記測定対象の反対側に存在する前記放射性物質の前記散乱ガンマ線および前記特性エックス線を遮蔽する面密度を有する上記(6)に記載の放射能測定装置。
(8)前記測定基台が、基材プレートと、前記基材プレートと前記測定対象との間に設けられて前記基材プレートが放射する特性エックス線を遮蔽する遮蔽プレートと、を有し、前記遮蔽プレートの特性エックス線のピークが前記基材プレートの特性エックス線のピークよりも小さいことを特徴とする上記(6)または(7)に記載の放射能測定装置。
(9)検知面に入射する特性エックス線を検知するコリメートされた検知素子を用いて特性エックス線およびガンマ線を放射する放射性物質の放射能を測定する方法であって、前記放射性物質を含有する測定対象に対して前記検知面を指向させ、コリメート方向と異なる方向から前記検知面に飛来するガンマ線を透過させ、かつ前記ガンマ線の散乱線である散乱ガンマ線および特性エックス線を遮蔽した状態で、前記コリメート方向から前記検知面に飛来する前記特性エックス線、前記散乱ガンマ線および前記ガンマ線から前記特性エックス線を弁別して計数することを特徴とする放射能測定方法。
(10)前記コリメート方向と異なる方向から飛来する前記散乱ガンマ線および前記特性エックス線を遮蔽した状態で、前記コリメート方向から飛来する前記散乱ガンマ線および前記特性エックス線を計数する計数工程と、前記特性エックス線の計数結果に基づいて前記放射性物質の放射能を算出する演算工程と、を含み、前記計数工程において、前記特性エックス線および前記散乱ガンマ線の計数結果に基づいて生成された放射線スペクトルのうち前記特性エックス線のピークの下側および上側にそれぞれ隣接する極小点を下限および上限とするスペクトル領域について線形項、指数項およびガウス関数からなる近似関数でフィッティングした場合に、前記特性エックス線の前記ピークでの前記近似関数の値における前記指数項が前記線形項よりも小さくなるように前記散乱ガンマ線を遮蔽することを特徴とする上記(9)に記載の放射能測定方法。
(11)前記演算工程において、前記特性エックス線および前記散乱ガンマ線の計数結果に基づいて前記放射線スペクトルを生成し、生成された前記放射線スペクトルのうち前記スペクトル領域について線形項およびガウス関数を少なくとも含む近似関数でフィッティングし、前記フィッティングにより求められた前記ガウス関数に基づいて前記放射性物質の放射能を算出する上記(10)に記載の放射能測定方法。
(12)前記演算工程において、前記特性エックス線および前記散乱ガンマ線の計数結果に基づいて前記放射線スペクトルを生成し、生成された前記放射線スペクトルと、前記特性エックス線のピークを包含するスペクトル領域における下接線と、で囲まれる面積に基づいて前記放射性物質の放射能を算出する上記(10)に記載の放射能測定方法。
The above embodiments and examples include the following technical ideas.
(1) A directivity measuring device that measures the radioactivity of a radioactive substance that emits characteristic X-rays and gamma rays, and includes a detection element that detects a characteristic X-ray incident on a detection surface, and at least a side periphery of the detection element. A shield that transmits gamma rays and shields scattered gamma rays and characteristic X-rays that are scattered rays of the gamma rays, and is incident on the detection surface directed to the measurement object containing the radioactive substance The radioactivity measuring apparatus characterized by counting the characteristic X-rays.
(2) The radioactivity measuring apparatus according to (1), wherein the shield shields the peak of the scattered gamma rays of the radioactive substance so as to have a transmittance of less than 50%.
(3) The radioactivity measuring apparatus according to (1) or (2), wherein a transmittance of gamma rays of 60 keV or more and 300 keV or less to the shield is less than 50%.
(4) The radioactivity measuring apparatus according to (3), wherein the shielding ability of the shield against the gamma rays is an area density of 2.2 g / cm 2 or more in terms of lead.
(5) The shield includes a side peripheral portion that surrounds a side periphery of the detection element, and a base end portion that is connected to the opposite side of the detection surface with respect to the side peripheral portion. The radioactivity measuring apparatus according to any one of (1) to (4), wherein a surface density at the portion is smaller than a surface density at the side peripheral portion.
(6) From the above (1) to (5), comprising a measurement base that is installed on the opposite side of the detection surface across the measurement target and photoelectrically absorbs backscattered gamma rays of the radioactive substance contained in the measurement target The radioactivity measuring apparatus as described in any one of Claims.
(7) The measurement base according to (6), wherein the measurement base has a surface density that shields the scattered gamma rays and the characteristic X-rays of the radioactive substance existing on the opposite side of the measurement target across the measurement base. Radioactivity measuring device.
(8) The measurement base includes a base plate, and a shielding plate that is provided between the base plate and the measurement target and shields characteristic X-rays radiated from the base plate, The radioactivity measuring apparatus according to (6) or (7) above, wherein the characteristic X-ray peak of the shielding plate is smaller than the characteristic X-ray peak of the base plate.
(9) A method for measuring the radioactivity of a radioactive substance that emits characteristic X-rays and gamma rays using a collimated detection element that detects characteristic X-rays incident on a detection surface, the measurement object containing the radioactive substance The gamma ray flying to the detection surface from a direction different from the collimating direction is transmitted to the detection surface, and the scattered gamma rays and characteristic X-rays, which are scattered gamma rays, are shielded from the collimating direction. A radioactivity measurement method comprising: discriminating and counting the characteristic X-rays from the characteristic X-rays flying to the detection surface, the scattered gamma rays and the gamma rays.
(10) A counting step of counting the scattered gamma rays and the characteristic X-rays flying from the collimating direction in a state where the scattered gamma rays and the characteristic X-rays flying from a direction different from the collimating direction are shielded, and counting the characteristic X-rays Calculating the radioactivity of the radioactive substance based on the result, and in the counting step, the peak of the characteristic X-ray among the radiation spectrum generated based on the counting result of the characteristic X-ray and the scattered gamma ray When fitting an approximate function consisting of a linear term, an exponential term, and a Gaussian function with respect to a spectral region having lower and upper limits as local minimum points adjacent to the lower side and the upper side, respectively, the approximation function of the approximate function at the peak of the characteristic X-ray The exponential term in value is the linear Radioactivity measurement method according to (9), characterized in that for shielding the scattered gamma rays to be less than.
(11) In the calculation step, the radiation spectrum is generated based on the counting result of the characteristic X-ray and the scattered gamma ray, and an approximate function including at least a linear term and a Gaussian function for the spectral region of the generated radiation spectrum The radioactivity measurement method according to (10), wherein the radioactivity of the radioactive substance is calculated based on the Gaussian function obtained by the fitting.
(12) In the calculation step, the radiation spectrum is generated based on the counting result of the characteristic X-ray and the scattered gamma ray, and the generated radiation spectrum and a tangent line in a spectral region including a peak of the characteristic X-ray The radioactivity measurement method according to (10), wherein the radioactivity of the radioactive substance is calculated based on an area surrounded by.

また、上記の実施形態および実施例は、以下の技術思想を更に包含する。
(i)前記遮蔽体が、第一の金属材料で作成された外層と、前記外層の内周側に配置され、前記第一の金属材料よりも原子量が小さい第二の金属材料で作成された内層と、を備える上記(1)から(5)のいずれか一項に記載の放射能測定装置。
(ii)前記外層と前記内層との間に、前記第一の金属材料と前記第二の金属材料との間の原子量の第三の金属材料で作成されて前記第一の金属材料の特性エックス線を遮蔽する中間層を更に備える上記(i)に記載の放射能測定装置。
(iii)前記中間層の厚みが、前記内層の厚み以上、かつ前記外層の厚みよりも小さいことを特徴とする上記(ii)に記載の放射能測定装置。
(iv)前記第一の金属材料が鉛であり、前記第二の金属材料が銅または鉄であり、前記第三の金属材料が錫またはカドミウムである上記(ii)または(iii)に記載の放射能測定装置。
Moreover, said embodiment and Example further include the following technical thoughts.
(I) The shield is formed of an outer layer made of a first metal material and a second metal material arranged on the inner peripheral side of the outer layer and having an atomic weight smaller than that of the first metal material. The radioactivity measurement apparatus according to any one of (1) to (5), further including an inner layer.
(Ii) A characteristic X-ray of the first metal material made of a third metal material having an atomic weight between the first metal material and the second metal material between the outer layer and the inner layer. The radioactivity measurement apparatus according to (i), further including an intermediate layer that shields the light.
(Iii) The radioactivity measuring apparatus according to (ii) above, wherein the thickness of the intermediate layer is equal to or greater than the thickness of the inner layer and smaller than the thickness of the outer layer.
(Iv) The first metal material is lead, the second metal material is copper or iron, and the third metal material is tin or cadmium as described in (ii) or (iii) above Radioactivity measuring device.

10 測定装置
12 ハウジング
20 検知素子
22 検知面
24 光電変換装置
26 アンプ
27 信号端子
28 電源端子
30 遮蔽体
32 側周部
32a 第一層
32b 第二層
32c 第三層
34 基端部
36 天面部
40 コリメータ
41 開口
42 隔壁
44 遮蔽領域
46 蓋部材
50 測定基台
52 基材プレート
54 遮蔽プレート
70 架台
90 データ処理装置
92 波高分析部
94 演算部
96 出力部
100、120 測定対象
102 土壌
110 表層
θb、θc 傾斜角
CT 定数項
ET 指数項
LT 線形項
LN 直線
H 上限
L 下限
P1 放射性物質の特性エックス線ピーク
P2 鉛の特性エックス線ピーク
P3 散乱ガンマ線ピーク(隣接ピーク)
R1 主ガンマ線
R2、Ra〜Rc 散乱ガンマ線
R3 放射性物質の特性エックス線
R4 後方散乱ガンマ線
R5 遮蔽体(鉛)の特性エックス線
SP1〜SP5 放射線スペクトル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Measuring apparatus 12 Housing 20 Detection element 22 Detection surface 24 Photoelectric conversion device 26 Amplifier 27 Signal terminal 28 Power supply terminal 30 Shielding body 32 Side periphery 32a First layer 32b Second layer 32c Third layer 34 Base end part 36 Top surface part 40 Collimator 41 Opening 42 Bulkhead 44 Shielding region 46 Lid member 50 Measurement base 52 Base plate 54 Shielding plate 70 Mounting base 90 Data processing device 92 Wave height analysis unit 94 Calculation unit 96 Output unit 100, 120 Measurement object 102 Soil 110 Surface layers θb, θc Inclination angle CT Constant term ET Exponential term LT Linear term LN Straight line H Upper limit L Lower limit P1 Characteristic X-ray peak of radioactive material P2 Lead characteristic X-ray peak P3 Scattering gamma ray peak (adjacent peak)
R1 Main gamma ray R2, Ra ~ Rc Scattering gamma ray R3 Characteristic of radioactive material X-ray R4 Backscattering gamma ray R5 Characteristic of shield (lead) X-ray SP1-SP5 Radiation spectrum

Claims (16)

特性エックス線およびガンマ線を放射する放射性物質の放射能を測定する指向性の測定装置であって、
検知面に入射する特性エックス線を検知する検知素子と、
前記検知素子の少なくとも側周を取り囲むように設けられ、ガンマ線を透過させ、かつ前記ガンマ線の散乱線である散乱ガンマ線および特性エックス線を遮蔽する遮蔽体と、を備え、
前記放射性物質を含有する測定対象に指向させた前記検知面に入射する前記特性エックス線を計数することを特徴とする放射能測定装置。
A directivity measuring device that measures the radioactivity of a radioactive substance that emits characteristic X-rays and gamma rays,
A sensing element for detecting a characteristic X-ray incident on the sensing surface;
A shielding body that is provided so as to surround at least a side periphery of the sensing element, and that transmits gamma rays and shields scattered gamma rays and characteristic X-rays that are scattered rays of the gamma rays,
The radioactivity measurement apparatus characterized by counting the characteristic X-rays incident on the detection surface directed to a measurement object containing the radioactive substance.
前記遮蔽体が、前記放射性物質の前記散乱ガンマ線のピークを50%未満の透過率となるように遮蔽する請求項1に記載の放射能測定装置。   The radioactivity measuring apparatus according to claim 1, wherein the shield shields the peak of the scattered gamma rays of the radioactive substance so as to have a transmittance of less than 50%. 前記遮蔽体に対する60keV以上300keV以下のガンマ線の透過率が50%未満である請求項1または2に記載の放射能測定装置。   The radioactivity measuring apparatus according to claim 1 or 2, wherein a transmittance of gamma rays of 60 keV or more and 300 keV or less to the shield is less than 50%. 前記ガンマ線に対する前記遮蔽体の遮蔽能力が、鉛に換算して面密度2.2g/cm以上である請求項3に記載の放射能測定装置。 The radioactivity measuring apparatus according to claim 3, wherein the shielding ability of the shield against the gamma rays is an area density of 2.2 g / cm 2 or more in terms of lead. 前記遮蔽体が、前記検知素子の側周を取り囲む側周部と、前記側周部に対して前記検知面の反対側に連設された基端部と、を備え、
前記基端部における面密度が、前記側周部における面密度よりも小さいことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の放射能測定装置。
The shield includes a side peripheral portion that surrounds a side periphery of the detection element, and a base end portion that is connected to the side peripheral portion on the opposite side of the detection surface,
The radioactivity measuring apparatus according to claim 1, wherein a surface density at the base end portion is smaller than a surface density at the side peripheral portion.
前記遮蔽体が、
第一の金属材料で作成された外層と、
前記外層の内周側に配置され、前記第一の金属材料よりも原子量が小さい第二の金属材料で作成されて前記外層が発する前記第一の金属材料の特性エックス線を遮蔽可能な内層と、を備える請求項1から5のいずれか一項に記載の放射能測定装置。
The shield is
An outer layer made of a first metal material;
An inner layer that is arranged on the inner peripheral side of the outer layer and is made of a second metal material having an atomic weight smaller than that of the first metal material and can shield the characteristic X-rays of the first metal material emitted by the outer layer; The radioactivity measurement apparatus according to claim 1, further comprising:
前記外層と前記内層との間に、前記第一の金属材料と前記第二の金属材料との間の原子量の第三の金属材料で作成されて前記第一の金属材料の特性エックス線を遮蔽する中間層を更に備える請求項6に記載の放射能測定装置。   Made of a third metal material having an atomic weight between the first metal material and the second metal material between the outer layer and the inner layer to shield the characteristic X-ray of the first metal material The radioactivity measurement apparatus according to claim 6, further comprising an intermediate layer. 前記中間層の厚みが、前記内層の厚み以上、かつ前記外層の厚みよりも小さいことを特徴とする請求項7に記載の放射能測定装置。   The radioactivity measuring apparatus according to claim 7, wherein the thickness of the intermediate layer is equal to or greater than the thickness of the inner layer and smaller than the thickness of the outer layer. 前記第一の金属材料が鉛であり、前記第二の金属材料が銅、鉄またはステンレス鋼であり、前記第三の金属材料が錫またはカドミウムである請求項7または8に記載の放射能測定装置。   The radioactivity measurement according to claim 7 or 8, wherein the first metal material is lead, the second metal material is copper, iron, or stainless steel, and the third metal material is tin or cadmium. apparatus. 前記測定対象を挟んで前記検知面と反対側に設置されて前記測定対象に含まれる前記放射性物質の後方散乱ガンマ線を光電吸収する測定基台を備える請求項1から9のいずれか一項に記載の放射能測定装置。   10. The measurement base according to claim 1, further comprising a measurement base that is installed on the opposite side of the detection surface across the measurement target and photoelectrically absorbs backscattered gamma rays of the radioactive substance included in the measurement target. Radioactivity measuring device. 前記測定基台が、当該測定基台を挟んで前記測定対象の反対側に存在する前記放射性物質の前記散乱ガンマ線および前記特性エックス線を遮蔽する面密度を有する請求項10に記載の放射能測定装置。   The radioactivity measurement apparatus according to claim 10, wherein the measurement base has a surface density that shields the scattered gamma rays and the characteristic X-rays of the radioactive substance existing on the opposite side of the measurement object across the measurement base. . 前記測定基台が、基材プレートと、前記基材プレートと前記測定対象との間に設けられて前記基材プレートが放射する特性エックス線を遮蔽する遮蔽プレートと、を有し、前記遮蔽プレートの特性エックス線のピークが前記基材プレートの特性エックス線のピークよりも小さいことを特徴とする請求項10または11に記載の放射能測定装置。   The measurement base includes a base plate, and a shield plate that is provided between the base plate and the measurement target and shields characteristic X-rays radiated from the base plate, The radioactivity measurement apparatus according to claim 10 or 11, wherein a characteristic X-ray peak is smaller than a characteristic X-ray peak of the base plate. 検知面に入射する特性エックス線を検知するコリメートされた検知素子を用いて特性エックス線およびガンマ線を放射する放射性物質の放射能を測定する方法であって、
前記放射性物質を含有する測定対象に対して前記検知面を指向させ、
コリメート方向と異なる方向から前記検知面に飛来するガンマ線を透過させ、かつ前記ガンマ線の散乱線である散乱ガンマ線および特性エックス線を遮蔽した状態で、
前記コリメート方向から前記検知面に飛来する前記特性エックス線、前記散乱ガンマ線および前記ガンマ線から前記特性エックス線を弁別して計数することを特徴とする放射能測定方法。
A method of measuring the radioactivity of a radioactive substance that emits characteristic X-rays and gamma rays using a collimated sensing element that detects characteristic X-rays incident on a detection surface,
Directing the detection surface relative to a measurement object containing the radioactive substance;
In a state in which the gamma rays flying to the detection surface from a direction different from the collimating direction are transmitted and the scattered gamma rays and the characteristic X-rays that are the scattered rays of the gamma rays are shielded,
A radioactivity measurement method comprising: discriminating and counting the characteristic X-rays from the characteristic X-rays, the scattered gamma rays and the gamma rays flying from the collimating direction to the detection surface.
前記コリメート方向と異なる方向から飛来する前記散乱ガンマ線および前記特性エックス線を遮蔽した状態で、前記コリメート方向から飛来する前記散乱ガンマ線および前記特性エックス線を計数する計数工程と、
前記特性エックス線の計数結果に基づいて前記放射性物質の放射能を算出する演算工程と、を含み、
前記計数工程において、前記特性エックス線および前記散乱ガンマ線の計数結果に基づいて生成された放射線スペクトルのうち前記特性エックス線のピークの下側および上側にそれぞれ隣接する極小点を下限および上限とするスペクトル領域について線形項、指数項およびガウス関数からなる近似関数でフィッティングした場合に、前記特性エックス線の前記ピークでの前記近似関数の値における前記指数項が前記線形項よりも小さくなるように前記散乱ガンマ線を遮蔽することを特徴とする請求項13に記載の放射能測定方法。
A counting step of counting the scattered gamma rays and the characteristic X-rays flying from the collimating direction in a state where the scattered gamma rays and the characteristic X-rays flying from a direction different from the collimating direction are shielded;
A calculation step of calculating the radioactivity of the radioactive substance based on the counting result of the characteristic X-ray,
In the counting step, a spectral region having a lower limit and an upper limit as the minimum points adjacent to the lower side and the upper side of the peak of the characteristic X-ray among the radiation spectra generated based on the counting result of the characteristic X-ray and the scattered gamma ray, respectively. When fitting with an approximate function consisting of a linear term, an exponential term, and a Gaussian function, the scattered gamma ray is shielded so that the exponential term in the value of the approximate function at the peak of the characteristic X-ray is smaller than the linear term The radioactivity measurement method according to claim 13, wherein:
前記演算工程において、
前記特性エックス線および前記散乱ガンマ線の計数結果に基づいて前記放射線スペクトルを生成し、
生成された前記放射線スペクトルのうち前記スペクトル領域について線形項およびガウス関数を少なくとも含む近似関数でフィッティングし、
前記フィッティングにより求められた前記ガウス関数に基づいて前記放射性物質の放射能を算出する請求項14に記載の放射能測定方法。
In the calculation step,
Generating the radiation spectrum based on the counting result of the characteristic X-ray and the scattered gamma ray;
Fitting with an approximate function including at least a linear term and a Gaussian function for the spectral region of the generated radiation spectrum;
The radioactivity measurement method according to claim 14, wherein the radioactivity of the radioactive substance is calculated based on the Gaussian function obtained by the fitting.
前記演算工程において、
前記特性エックス線および前記散乱ガンマ線の計数結果に基づいて前記放射線スペクトルを生成し、
生成された前記放射線スペクトルと、前記特性エックス線のピークを包含するスペクトル領域における下接線と、で囲まれる面積に基づいて前記放射性物質の放射能を算出する請求項14に記載の放射能測定方法。
In the calculation step,
Generating the radiation spectrum based on the counting result of the characteristic X-ray and the scattered gamma ray;
The radioactivity measurement method according to claim 14, wherein the radioactivity of the radioactive substance is calculated based on an area surrounded by the generated radiation spectrum and a lower tangent in a spectral region including a peak of the characteristic X-ray.
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