JP2016156698A - 放射能測定用標準試料、および放射能測定用標準試料の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】きのこ栽培に使用する原木の放射能測定に用いることができ、信頼性と安定性に優れる標準試料を提供する。
【解決手段】標準試料１０は、きのこ栽培に使用する原木の放射能測定に用いる標準試料である。標準試料１０は、木材を含む円柱形のコア材２０と、コア材２０を覆う被覆部材４０とを備える。コア材２０は側面部に放射性物質含有領域２２０を有する。
【選択図】図２
【解決手段】標準試料１０は、きのこ栽培に使用する原木の放射能測定に用いる標準試料である。標準試料１０は、木材を含む円柱形のコア材２０と、コア材２０を覆う被覆部材４０とを備える。コア材２０は側面部に放射性物質含有領域２２０を有する。
【選択図】図２
Description
本発明は放射能測定用標準試料、および放射能測定用標準試料の製造方法に関する。
食品等の放射能を非破壊検査するには、標準試料が用いられる。
特許文献１には、りんご、魚、野菜、袋詰めの米に模した模擬食品放射線源が記載されている。特許文献１では、模擬食品放射線源は環境放射性材料を粉砕し、有機材質あるいは無機材質の内蔵構成材と混合され、攪拌、均一化された後、形成等されて作製される。
しかし、きのこ栽培用原木では、放射性物質の分布が一様ではなく、特許文献１のような方法で精度の良い標準試料を得ることが難しかった。そのため、信頼性の高い非破壊検査は実現しておらず、測定対象の原木をオガ粉に加工して測定する必要があった。
きのこ栽培用原木に含まれる放射性物質のうち大部分は樹皮表面および内樹皮に含まれ、木質部に含まれる放射性物質の量は非常に少ない。放射能測定に用いられる標準試料では信頼性向上のため、形態等を実物に近づけることが望まれ、また、長期の使用に耐える安定性が求められるが、きのこ栽培用原木において、そのような標準試料を作製することは難しかった。
本発明は、きのこ栽培に使用する原木の放射能測定に用いることができ、信頼性と安定性に優れる標準試料を提供する。
本発明によれば、
きのこ栽培に使用する原木の放射能測定に用いる標準試料であって、
木材を含む円柱形のコア材と、
前記コア材を覆う被覆部材とを備え、
前記コア材は側面部に放射性物質含有領域を有する、
放射能測定用標準試料
が提供される。
きのこ栽培に使用する原木の放射能測定に用いる標準試料であって、
木材を含む円柱形のコア材と、
前記コア材を覆う被覆部材とを備え、
前記コア材は側面部に放射性物質含有領域を有する、
放射能測定用標準試料
が提供される。
本発明によれば、
きのこ栽培に使用する原木の放射能測定に用いる標準試料の製造方法であって、
側面部に放射性物質含有領域を有し、木材を含むコア材を準備する工程と、
前記コア材を被覆部材で覆う工程とを備える、
放射能測定用標準試料の製造方法
が提供される。
きのこ栽培に使用する原木の放射能測定に用いる標準試料の製造方法であって、
側面部に放射性物質含有領域を有し、木材を含むコア材を準備する工程と、
前記コア材を被覆部材で覆う工程とを備える、
放射能測定用標準試料の製造方法
が提供される。
本発明によれば、きのこ栽培に使用する原木の放射能測定に用いることができ、信頼性と安定性に優れる標準試料を提供できる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。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、適宜説明を省略する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の本実施形態に係る放射能測定用標準試料１０を示す図である。以下、「放射能測定用標準試料」を単に「標準試料」と呼ぶ。図２は本実施形態に係る標準試料１０の長さ方向に垂直な断面を示す断面図である。
標準試料１０は、きのこ栽培に使用する原木の放射能測定に用いる標準試料である。標準試料１０は、木材を含む円柱形のコア材２０と、コア材２０を覆う被覆部材４０とを備える。コア材２０は側面部に放射性物質含有領域２２０を有する。以下で、詳しく説明する。
図１は、第１の本実施形態に係る放射能測定用標準試料１０を示す図である。以下、「放射能測定用標準試料」を単に「標準試料」と呼ぶ。図２は本実施形態に係る標準試料１０の長さ方向に垂直な断面を示す断面図である。
標準試料１０は、きのこ栽培に使用する原木の放射能測定に用いる標準試料である。標準試料１０は、木材を含む円柱形のコア材２０と、コア材２０を覆う被覆部材４０とを備える。コア材２０は側面部に放射性物質含有領域２２０を有する。以下で、詳しく説明する。
標準試料１０は、放射線測定装置が正常に測定可能な状態かどうかや、測定精度を確認するために用いられる。たとえば、放射能量を知ろうとするきのこ栽培に使用する原木（きのこ栽培用原木）の測定に先立ち、標準試料１０を放射線測定装置で測定する。そして、放射線測定装置が標準試料１０の既知の放射線量を正しく測定できるかどうかを確認する。その後、きのこ栽培用原木の測定を行うことにより、測定結果の信頼性を確保できる。標準試料１０の測定は、１日１度行えばよいが、きのこ栽培用原木の測定ごとに行ってもよい。また、標準試料１０は、放射線測定装置の校正や、機器換算係数の導出にも用いることができる。
なお、標準試料１０および原木の測定においては、標準試料１０と同様の構造で、放射線物質を含ませていないバックグラウンド測定用試料を合わせて用いることが好ましい。標準試料１０や原木の測定で得られたカウント数から、バックグラウンド測定用試料の測定で得られたカウント数を差し引くことで、標準試料１０や原木の真のカウント数を得ることができる。
ここで、標準試料１０において、測定器の見込み角度等の測定特性、自己吸収効果、および遮断効果等の条件を、測定対象とできるだけ同一にすることが信頼性の観点から重要である。また、長期間に渡り使用に耐える安定性が求められる。
なお、測定対象とするきのこ栽培用の原木で栽培されるきのこの種類は、特に限定されないが、たとえば、シイタケ、マイタケ、エノキタケ、ナメコ、キクラゲ、クリタケ、ヒラタケ等が挙げられる。
なお、原木とは、伐採した直後の原木、伐採後に数ヶ月間乾燥等させた原木、および、きのこ栽培に使用された原木等を含む。原木の種類は特に限定されないが、たとえば、ミズナラ、シイ、サクラ、シデ、クヌギ、コナラ、ブナ、カキ、クリ、クルミ等の広葉樹、スギ、カラマツ、アカマツなどの針葉樹などが挙げられる。
なお、標準試料１０は含水率、密度、寸法等を変えて複数準備しておき、測定対象とするきのこ栽培用原木に合わせて選択して用いることができる。
標準試料１０は、円柱状をしている。図２は、標準試料１０の長さ方向、すなわち当該円柱の回転軸に垂直な断面の図である。なお、標準試料１０の形状は真の円柱状に限らない。すなわち、底面が真円に限らず、楕円であったり、凹凸がある丸みの帯びた形状であったりしても良い。また、円柱の軸が底面の法線方向からわずかに傾いていたり、側面にわずかに凹凸があったりしてもよい。
コア材２０は、放射性物質含有領域２２０と、内部領域２１０とを有する。放射性物質含有領域２２０はコア材２０の側面から、内部に向かって形成されている。一方、内部領域２１０はコア材２０の中心軸を含み、側面に向かって形成されている。放射性物質含有領域２２０は内部領域２１０よりも放射性物質の含有密度が高い。内部領域２１０と放射性物質含有領域２２０の境界は明確であって良い。すなわち、コア材２０の半径方向の放射性物質の含有密度分布が、内部領域２１０と放射性物質含有領域２２０の境界において非連続であって良い。一方、内部領域２１０と放射性物質含有領域２２０の境界は必ずしも明確でなくても良い。すなわち、コア材２０の側面から内部に向かって連続的に放射性物質の含有密度が小さくなっていても良い。
信頼性の観点から、放射性物質含有領域２２０はコア材２０の側面の全体に形成されていることが好ましい。すなわち、コア材２０の側面は全て放射性物質含有領域２２０で構成されていることが好ましい。ただし、そのような構造に限定されず、放射性物質含有領域２２０はコア材２０の側面の一部分にのみ形成されていても良い。なお、コア材２０の底面部にも放射性物質含有領域２２０が形成されていても良い。
コア材２０が、側面部に放射性物質含有領域２２０を備えることにより、きのこ栽培に使用する原木における放射性物質の不均一な分布に近づけることができ、信頼性を向上させることができる。
コア材２０は少なくとも一部に木材を含む。本実施形態において、コア材２０は表面に放射性物質の溶液が塗布された円柱状木材である。放射性物質は測定対象とする物質であり、特に限定されないが、たとえば放射性セシウム（１３４Ｃｓおよび１３７Ｃｓ）である。コア材２０として木材を用いることにより、測定対象とする原木の含水率および密度等に近い含水率および密度等を有する標準試料１０を、容易に得ることができる。
標準試料１０において、コア材２０は被覆部材４０に覆われている。被覆部材４０はたとえば、樹脂製の膜や管である。被覆部材４０の材質としては、特に限定されないが、たとえば繊維強化プラスチック（Fiber Reinforced Plastics：ＦＲＰ）、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、シリコン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。被覆部材４０はいずれかの樹脂からなる単層構造であっても良いし、複数の層から構成されていても良い。コア材２０が被覆部材４０に覆われていることにより、含水率や放射性物質の含有量を安定化させることができ、長期の使用が可能となる。安定性向上の観点から、被覆部材４０の厚みは、０．１ｍｍ以上が好ましい。一方、信頼性向上の観点から、被覆部材４０の厚みは、２．０ｍｍ以下が好ましく、１．０ｍｍ以下がより好ましい。
標準試料１０の含水率は３５％以上であることが好ましく、３８％以上であることがより好ましい。一方、標準試料１０の含水率は４５％以下であることが好ましく、４３％以下であることがより好ましい。そうすれば、伐採直後から１ヶ月までの原木の測定において、特に信頼性が向上する。
一方、標準試料１０の含水率は２５％以上４０％以下であることが好ましい。そうすれば、伐採後に乾燥させた原木の測定において、特に信頼性が向上する。きのこ栽培では伐採後に少なくとも一度乾燥させた原木を用いるため、そのような原木の測定に適応することが重要である。伐採後に乾燥させた原木は、必要に応じて含水処理等をされるが、当該原木の放射能測定は、たとえば１０５℃で定重量になるまで乾燥させた後に行うことができる。
なお、含水率とは湿潤基準の含水率であり、標準試料１０に含まれる水分の重量を、水分を含む標準試料１０全体の重量で除した値である。標準試料１０の含水率は、たとえば電気抵抗式水分計を用いてコア材２０部分の含水率を測定することで得られる。特に、内部領域２１０が標準試料１０の主な体積部分である場合、たとえば内部領域２１０部分について電気抵抗式水分計を用いて測定した含水率を、標準試料１０の含水率とみなすことができる。
標準試料１０の密度は０．５ｇ／ｃｍ３以上であることが好ましく、０．８ｇ／ｃｍ３以上であることがより好ましい。一方、標準試料１０の密度は１．５ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましく、１．１ｇ／ｃｍ３以下であることがより好ましい。そうすれば、伐採直後から１ヶ月までの原木の測定において、特に信頼性が向上する。
標準試料１０の密度は０．３０ｇ／ｃｍ３以上であることが好ましく、０．３５ｇ／ｃｍ３以上であることがより好ましい。一方、標準試料１０の密度は０．９５ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましく、０．８０ｇ／ｃｍ３以下であることがより好ましい。そうすれば、伐採後に乾燥させた原木の測定において、特に信頼性が向上する。
たとえば、標準試料１０の長さは１２ｃｍ以上１２０ｃｍ以下、直径は６ｃｍ以上１８ｃｍ以下、重量は３３０ｇ以上３１０００ｇ以下とすることができる。
以下に、本実施形態に係る標準試料１０の製造方法を説明する。
図３は、本実施形態に係る標準試料１０の製造方法を説明するための図である。本実施形態に係る標準試料１０の製造方法は、側面部に放射性物質含有領域２２０を有し、木材を含むコア材２０を準備する工程と、コア材２０を被覆部材４０で覆う工程とを備える。
図３は、本実施形態に係る標準試料１０の製造方法を説明するための図である。本実施形態に係る標準試料１０の製造方法は、側面部に放射性物質含有領域２２０を有し、木材を含むコア材２０を準備する工程と、コア材２０を被覆部材４０で覆う工程とを備える。
本実施形態に係る標準試料１０において、コア材２０は表面に放射性物質の溶液が塗布された円柱状木材である。コア材２０を準備する工程では、図３（ａ）に示す様に、円柱状木材１００を準備する。円柱状木材１００は伐採した直後（たとえば伐採後２ヶ月以内）の木材を円柱状に加工したものである。ただし、これに限定されず、必要に応じて伐採後に時間が経過した木材や、乾燥させた木材、市販の木材等を用いて準備することができる。
円柱状木材１００の種類は特に限定されないが、たとえばミズナラ、シイ、シデ、サクラ、クヌギ、コナラ、ブナ、カキ、クリ、クルミ等の広葉樹、スギ、カラマツ、アカマツなどの針葉樹を用いることができる。なお、円柱状木材１００は測定対象とする放射性物質を含まない木材であることが好ましい。
準備した円柱状木材１００の表面に、放射性物質の溶液を塗布して、図３（ｂ）に示す様なコア材２０を得ることができる。円柱状木材１００のうち、当該溶液が染み込み、放射性物質を含有した領域が、放射性物質含有領域２２０となり、その他の領域が内部領域２１０となる。放射性物質は、きのこ栽培用原木の放射能測定を行う際に測定対象とする物質であり、たとえば放射性セシウム（１３４Ｃｓおよび１３７Ｃｓ）である。放射性物質は、たとえばきのこ栽培用原木の生育地域において採取することができる。放射性物質の溶液は、放射性物質をたとえば水に溶かすことで得ることができる。
放射性物質の溶液は、少なくとも円柱状木材１００の側面に塗布する。このとき、側面の一部のみに塗布しても良いが、測定の再現性向上の観点から、側面全体に塗布することが好ましく、側面全体に均一に塗布することがより好ましい。なお、側面のみならず、円柱状木材１００の底面部、すなわち円柱状木材１００の木口部分にも当該溶液を塗布して良い。
溶液の濃度および塗布量の少なくとも一方を調整することで、標準試料１０の放射能量を調整することができる。
次いで、コア材２０を被覆部材４０で覆う工程を行う。当該工程では、コア材２０に液状の樹脂を塗布して硬化させることにより、コア材２０を樹脂からなる被覆部材４０で覆い、図３（ｃ）の様に標準試料１０を得ることができる。ここで、樹脂としては、たとえばポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、ＦＲＰ、シリコン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられるが、これらに限定されない。また、液状の樹脂を塗布して硬化させる代わりに、たとえば、シート状の樹脂を被覆部材４０としてコア材２０にラミネートしても良いし、樹脂管の内部にコア材２０を密閉しても良い。被覆部材４０として樹脂管を用いる場合、その材質としては、たとえば、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、シリコン樹脂等が挙げられる。
本工程では、含水率や放射能量の変動を防ぎ、標準試料の安定性を高めるため、コア材２０の全体を被覆部材４０で覆うことが好ましい。被覆部材４０は一層構造であっても良いし、複数の材料からなる複層構造であっても良い。また、コア材２０と被覆部材４０の間には、密着性向上等の目的で、他の部材を介在させても良いし、コア材２０と被覆部材４０が直接接触するようにしても良い。また、コア材２０と被覆部材４０は接着剤等を用いて貼り合わされていても良い。
次に、本実施形態の作用および効果について説明する。
本実施形態に係る標準試料は、きのこ栽培に使用する原木の放射能測定に用いることができ、信頼性と安定性に優れる。
本実施形態に係る標準試料は、きのこ栽培に使用する原木の放射能測定に用いることができ、信頼性と安定性に優れる。
コア材２０が、側面部に放射性物質含有領域２２０を備えることにより、きのこ栽培に使用する原木における放射性物質の不均一な分布に近づけることができ、信頼性を向上させることができる。
また、コア材２０が被覆部材４０に覆われていることにより、含水率や放射性物質の含有量を安定化させることができ、長期の使用が可能となる。
また、コア材２０として表面に放射性物質の溶液が塗布された木材を用いることにより、測定対象とする原木の含水率および密度等に近い含水率および密度等を有する標準試料１０を、容易に得ることができる。
（第２の実施形態）
第２の実施形態に係る標準試料１０について、以下に説明する。
図４（ａ）は本実施形態に係る標準試料１０の長さ方向に垂直な断面を示す断面図である。本実施形態に係る標準試料１０は、コア材２０が、木材を含む第１部材１２０と、第１部材１２０を覆い放射性物質含有領域２２０を構成する第２部材１４０とからなる点を除いて、第１の実施形態に係る標準試料１０と同様である。以下に詳細に説明する。
第２の実施形態に係る標準試料１０について、以下に説明する。
図４（ａ）は本実施形態に係る標準試料１０の長さ方向に垂直な断面を示す断面図である。本実施形態に係る標準試料１０は、コア材２０が、木材を含む第１部材１２０と、第１部材１２０を覆い放射性物質含有領域２２０を構成する第２部材１４０とからなる点を除いて、第１の実施形態に係る標準試料１０と同様である。以下に詳細に説明する。
本実施形態に係るコア材２０は、第１部材１２０および第２部材１４０を含み、第１部材１２０は円柱状木材である。第１部材１２０としては、第１の実施形態に係る円柱状木材１００と同様のものを用いることができる。そうすることにより、測定対象とする原木の含水率および密度等に近い含水率および密度等を有する標準試料１０を、容易に得ることができる。
なお、第１部材１２０として円柱状木材の代わりに、樹脂製の円筒に少なくとも木材粉を充填したものを用いてもよい。円筒の材質としては、たとえば、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、シリコン樹脂等が挙げられる。木材粉の種類は特に限定されないが、たとえばミズナラ、シイ、シデ、サクラ、クヌギ、コナラ、ブナ、カキ、クリ、クルミ等の広葉樹、スギ、カラマツ、アカマツなどの針葉樹を用いることができ、中でも、信頼性の観点から、広葉樹であることが好ましい。また、木材粉は必要に応じて含水したものであっても良い。木材粉の大きさは特に限定されず、粉末状またはチップ状のものを用いることができる。なお、円筒には木材粉に加えて、玄米など、他の材料が合わせて充填されても良い。
木材粉を充填した樹脂製の円筒を第１部材１２０として用いることにより、標準試料１０、特に内部領域２１０の密度や含水率の調整が行いやすくなる。たとえば、伐採後に長期間（たとえば３ヶ月以上）乾燥させた原木（ほだ木）を測定対象とする場合、このような原木は伐採直後の原木よりも密度が低く、含水率が低い。そのため、伐採直後の木材を用いた円柱状木材１００を第１部材１２０とするよりも、木材粉を充填した樹脂製の円筒を第１部材１２０とする方が、密度や含水率を調整して、信頼性の高い標準試料１０を得られる。
本実施形態に係る標準試料１０のコア材２０は、第１部材１２０を覆う第２部材１４０を有する。第２部材１４０はシート状であり、紙、コルク、および木材から選択される１種以上からなる。第２部材１４０が木材からなる場合、より大きな木材から薄く切り出してシート状にしたものでも良いし、木材粉をシート状に凝集させたものでも良い。第２部材１４０は放射性物質を含有し、放射性物質含有領域２２０を構成している。
コア材２０が、第１部材１２０および第２部材１４０を備えることにより、きのこ栽培に使用する原木における放射性物質の不均一な分布に近づけることができ、信頼性を向上させることができる。
なお、第２部材１４０は少なくとも第１部材１２０の側面の一部を覆っていればよいが、再現性向上の観点から、第１部材１２０の全体を覆っていることが好ましい。また、側面だけでなく、円筒形の第１部材１２０の底面部分をさらに覆っていてもよい。
なお、第１部材１２０と第２部材１４０は直接接していても良いし、間に介在層があっても良い。
なお、第１部材１２０と第２部材１４０は直接接していても良いし、間に介在層があっても良い。
第２部材１４０の放射性物質の濃度は、第１部材１２０の放射性物質の濃度よりも高く、第２部材１４０が放射性物質含有領域２２０を構成する一方、第１部材１２０が内部領域２１０を構成する。そのため、本実施形態に係る標準試料１０では、コア材２０における内部領域２１０と放射性物質含有領域２２０との境界は明確である。
図４（ｂ）は、本実施形態の変形例に係る標準試料１０の長さ方向に垂直な断面を示す断面図である。本変形例のコア材２０では、第１部材１２０と第２部材１４０との間に、拡散防止部材１６０が介在している。拡散防止部材１６０としては、例えば塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、シリコン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等のフィルムが挙げられる。信頼性、安定性向上の観点から、拡散防止部材１６０の厚みは５μｍ以上１５μｍ以下が好ましい。拡散防止部材１６０は、第２部材１４０が第１部材１２０を覆う全ての領域に設けられていることが好ましい。
第１部材１２０と第２部材１４０との間に拡散防止部材１６０が設けられていることにより、放射性物質含有領域２２０中の放射性物質が、第２部材１４０中に拡散することを防ぐことができる。そのため、長期にわたって放射性物質や水分の分布等の変化が抑制され、標準試料１０の安定性が向上する。なお、拡散防止部材１６０の効果は、第１部材１２０が円柱状木材である場合に、特に顕著に得られる。
次に、本実施形態に係る標準試料１０の製造方法を説明する。
図５は、本実施形態に係る標準試料１０の製造方法を説明するための図である。コア材２０を準備する工程では、図５（ａ）の様に、第１部材１２０と第２部材１４０とを準備する。次いで、第１部材１２０を第２部材１４０で覆う。コア材２０を被覆部材４０で覆う工程は、第１の実施形態と同様に行うことができる。
図５は、本実施形態に係る標準試料１０の製造方法を説明するための図である。コア材２０を準備する工程では、図５（ａ）の様に、第１部材１２０と第２部材１４０とを準備する。次いで、第１部材１２０を第２部材１４０で覆う。コア材２０を被覆部材４０で覆う工程は、第１の実施形態と同様に行うことができる。
第１部材１２０が円柱状木材である場合、第１の実施形態の円柱状木材１００と同様にして第１部材１２０を準備する。一方、第１部材１２０が木材粉を充填した樹脂製の円筒である場合、樹脂製の円筒に木材粉を充填して密封することにより第１部材１２０を準備する。なお、木材粉の含水率は必要に応じて調整しておく。第２部材１４０は、たとえば紙またはコルクに放射性物質の溶液を塗布して準備する。
次いで、たとえば図５（ｂ）の様に第１部材１２０の側面に第２部材１４０を巻き付けることによって、第１部材１２０を第２部材１４０で覆い、図５（ｃ）の様なコア材２０を得る。第１部材１２０と第２部材１４０との間は接着剤で接着してもよいし、単に密着させてもよい。拡散防止部材１６０を設ける場合、図５（ｂ）の様に、第１部材１２０を第２部材１４０で覆う際に、間に拡散防止部材１６０を介在させる様にする。具体的な例としては、標準試料１０をまず拡散防止部材１６０で覆った後に更に第２部材１４０で覆う。もしくは、シート状の第２部材１４０の第１部材１２０と接する面に、拡散防止部材１６０を貼り付けた後に、第１部材１２０を覆ってもよい。
次いで、コア材２０を被覆部材４０で覆う工程を、第１の実施形態に係る標準試料１０の製造方法と同様に行うことで、図５（ｄ）の様に標準試料１０が得られる。
次に、本実施形態の作用および効果について説明する。本実施形態においては第１の実施形態と同様の作用および効果が得られる。
加えて、コア材２０が第１部材１２０と第２部材１４０を備えることにより、構成材料の選択自由度が向上し、標準試料１０の信頼性をより向上させることができる。
加えて、コア材２０が第１部材１２０と第２部材１４０を備えることにより、構成材料の選択自由度が向上し、標準試料１０の信頼性をより向上させることができる。
（第３の実施形態）
第３の実施形態に係る標準試料１０について、以下に説明する。
図６は本実施形態に係る標準試料１０の長さ方向に垂直な断面を示す断面図である。本実施形態に係る標準試料１０は、第１部材１２２が側面に複数の凹部が設けられた円柱状木材であり、凹部には第２部材１４２が埋め込まれている点を除いて、第２の実施形態に係る標準試料１０と同様である。以下に詳細に説明する。
第３の実施形態に係る標準試料１０について、以下に説明する。
図６は本実施形態に係る標準試料１０の長さ方向に垂直な断面を示す断面図である。本実施形態に係る標準試料１０は、第１部材１２２が側面に複数の凹部が設けられた円柱状木材であり、凹部には第２部材１４２が埋め込まれている点を除いて、第２の実施形態に係る標準試料１０と同様である。以下に詳細に説明する。
本実施形態に係るコア材２０は、第１部材１２２および第２部材１４２を含み、第１部材１２２は側面に複数の凹部が設けられた円柱状木材である。
第１部材１２２としては、第１の実施形態に係る円柱状木材１００と同様の円柱状木材の、側面に複数の凹部が設けられたものを用いることができる。そうすることにより、測定対象とする原木の含水率および密度等に近い含水率および密度等を有する標準試料１０を、容易に得ることができる。凹部の形状や配置は特に限定されないが、凹部は、第１部材１２２の側面全体にわたって、およそ一定の密度で配置されていることが好ましい。
第２部材１４２は、たとえば木片、コルク、紙等からなる。第２部材１４２には放射性物質が含まれており、放射性物質含有領域２２０を構成する。第２部材１４２は第１部材１２２の凹部に埋め込まれており、本実施形態では、第２部材１４２は第１部材１２２の一部を覆っている。
なお、第１部材１２２と第２部材１４２の間には、拡散防止部材が介在していても良い。拡散防止部材は、第２の実施形態の拡散防止部材１６０と同様の材質によって構成されうる。
次に、本実施形態に係る標準試料１０の製造方法を説明する。
図７は、本実施形態に係る標準試料１０の製造方法を説明するための図である。コア材２０を準備する工程では、図７（ａ）の様に、第１部材１２２と第２部材１４２とを準備する。次いで、第１部材１２２の凹部１２４に第２部材１４２を嵌め込む。コア材２０を被覆部材４０で覆う工程は、第１の実施形態と同様に行うことができる。
図７は、本実施形態に係る標準試料１０の製造方法を説明するための図である。コア材２０を準備する工程では、図７（ａ）の様に、第１部材１２２と第２部材１４２とを準備する。次いで、第１部材１２２の凹部１２４に第２部材１４２を嵌め込む。コア材２０を被覆部材４０で覆う工程は、第１の実施形態と同様に行うことができる。
コア材２０を準備する工程では、第１の実施形態の円柱状木材１００と同様に準備した円柱状木材の側面に、ドリル等を用いて凹部１２４を複数設け、第１部材１２２を得る。一方、たとえば凹部１２４に嵌る形状の複数の木片に放射性物質の溶液を塗布して第２部材１４２を得る。
次いで、たとえば図７（ｂ）の様に第１部材１２２の凹部１２４に第２部材１４２を埋め込むことによって、第１部材１２２の一部を第２部材１４２で覆い、コア材２０を得る。拡散防止部材を設ける場合は、たとえば第２部材１４２を樹脂等でコートした後に凹部１２４に埋め込む。
次いで、コア材２０を被覆部材４０で覆う工程を、第１の実施形態に係る標準試料１０の製造方法と同様に行うことで、図７（ｃ）の様に標準試料１０が得られる。
本実施形態においては第１の実施形態および第２の実施形態と同様の作用および効果が得られる。
また、本実施形態に係る標準試料１０は、測定対象とする原木表面の汚染分布がスポット状である場合に、特に高い信頼性を得られる。
また、第２部材１４２の配置や放射性物質の含有量を調整することにより、放射性物質の分布を自由に調整することができる。
次に、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
伐採直後の木材を、直径１２０ｍｍ、長さ９００ｍｍの円柱状に加工して、円柱状木材を得た。次いで、放射能濃度が標準試料全体として１５Ｂｑ／ｋｇになるように、１３４Ｃｓおよび１３７Ｃｓの水溶液を円柱状木材の表面に塗布した。その後、液状のＦＲＰを塗布して硬化させることにより、円柱状木材の全体を厚さ０．２ｍｍのＦＲＰ膜で覆って標準試料１を得た。得られた標準試料１の重量は１１．０６ｋｇであり、密度は１．１ｇ／ｃｍ３と求められた。また、ＦＲＰ膜で覆う前に木材用の電気抵抗式水分計を用いて円柱状木材の含水率を測定したところ、４０．９％であった。
伐採直後の木材を、直径１２０ｍｍ、長さ９００ｍｍの円柱状に加工して、円柱状木材を得た。次いで、放射能濃度が標準試料全体として１５Ｂｑ／ｋｇになるように、１３４Ｃｓおよび１３７Ｃｓの水溶液を円柱状木材の表面に塗布した。その後、液状のＦＲＰを塗布して硬化させることにより、円柱状木材の全体を厚さ０．２ｍｍのＦＲＰ膜で覆って標準試料１を得た。得られた標準試料１の重量は１１．０６ｋｇであり、密度は１．１ｇ／ｃｍ３と求められた。また、ＦＲＰ膜で覆う前に木材用の電気抵抗式水分計を用いて円柱状木材の含水率を測定したところ、４０．９％であった。
一方、１３４Ｃｓおよび１３７Ｃｓの水溶液を、塗布しなかった点以外は標準試料１と同様にして、バックグラウンド測定用試料１を作製した。バックグラウンド測定用試料１の重量は１１ｋｇであり、含水率は４１．５％であった。
標準試料１と、バックグラウンド測定用試料１をそれぞれ放射線測定器で測定し、標準試料１について得られた測定値から、バックグラウンド測定用試料１について得られた測定値を引いた値を真のカウント値として算出した。その結果、真のカウント値は１．０００ｃｐｓであり、作製した標準試料１の放射能濃度および重量との関係から、機器換算係数は１６６Ｂｑ／ｃｐｓと求められた。
（実施例２）
伐採直後の木材を、直径１２０ｍｍ、長さ９００ｍｍの円柱状に加工して、円柱状木材を得た。次いで、樹脂フィルムで円柱状木材全体を覆った。その後、放射能濃度が標準試料全体として３０Ｂｑ／ｋｇになるように、１３４Ｃｓおよび１３７Ｃｓの水溶液を塗布した紙ウエスを円柱状木材の側面に巻き付け、さらにその上から樹脂フィルムを被せて全体を覆った。次いで、液状のＦＲＰを塗布して硬化させることにより、円柱状木材の全体を厚さ０．２ｍｍのＦＲＰ膜で覆って標準試料２を得た。得られた標準試料２の重量は１１．０３ｋｇであり、密度は１．１ｇ／ｃｍ３と求められた。また、樹脂フィルムで覆う前に木材用の電気抵抗式水分計を用いて円柱状木材の含水率を測定したところ、４０．８％であった。
伐採直後の木材を、直径１２０ｍｍ、長さ９００ｍｍの円柱状に加工して、円柱状木材を得た。次いで、樹脂フィルムで円柱状木材全体を覆った。その後、放射能濃度が標準試料全体として３０Ｂｑ／ｋｇになるように、１３４Ｃｓおよび１３７Ｃｓの水溶液を塗布した紙ウエスを円柱状木材の側面に巻き付け、さらにその上から樹脂フィルムを被せて全体を覆った。次いで、液状のＦＲＰを塗布して硬化させることにより、円柱状木材の全体を厚さ０．２ｍｍのＦＲＰ膜で覆って標準試料２を得た。得られた標準試料２の重量は１１．０３ｋｇであり、密度は１．１ｇ／ｃｍ３と求められた。また、樹脂フィルムで覆う前に木材用の電気抵抗式水分計を用いて円柱状木材の含水率を測定したところ、４０．８％であった。
一方、実施例１のバックグラウンド測定用試料１と同様にして、バックグラウンド測定用試料２を作製した。バックグラウンド測定用試料２の重量は１１ｋｇであり、含水率は３９．８％であった。
標準試料２と、バックグラウンド測定用試料２をそれぞれ放射線測定器で測定し、標準試料２について得られた測定値から、バックグラウンド測定用試料２について得られた測定値を引いた値を真のカウント値として算出した。その結果、真のカウント値は１．９４６ｃｐｓであり、作製した標準試料２の放射能濃度および重量との関係から、機器換算係数は１７０Ｂｑ／ｃｐｓと求められた。
（実施例３）
伐採直後の木材を、直径１００ｍｍ、長さ９００ｍｍの円柱状に加工した以外は実施例２と同様にして、標準試料３を得た。得られた標準試料３の重量は７．９２ｋｇであり、密度は１．１ｇ／ｃｍ３と求められた。また、含水率は４１．６％であった。
伐採直後の木材を、直径１００ｍｍ、長さ９００ｍｍの円柱状に加工した以外は実施例２と同様にして、標準試料３を得た。得られた標準試料３の重量は７．９２ｋｇであり、密度は１．１ｇ／ｃｍ３と求められた。また、含水率は４１．６％であった。
一方、伐採直後の木材を、直径１００ｍｍ、長さ９００ｍｍの円柱状に加工した以外は実施例１のバックグラウンド測定用試料１と同様にして、バックグラウンド測定用試料３を作製した。バックグラウンド測定用試料３の重量は７．９ｋｇであり、含水率は４２．０％であった。
標準試料３と、バックグラウンド測定用試料３をそれぞれ放射線測定器で測定し、標準試料３について得られた測定値から、バックグラウンド測定用試料３について得られた測定値を引いた値を真のカウント値として算出した。その結果、真のカウント値は１．６５０ｃｐｓであり、作製した標準試料３の放射能濃度および重量との関係から、機器換算係数は１４４Ｂｑ／ｃｐｓと求められた。
（比較例１）
内径１３０ｍｍ、長さ９００ｍｍ、管肉厚５ｍｍの透明塩化ビニル管に、含水率が４０％になるように活性炭素と、１３４Ｃｓおよび１３７Ｃｓの水溶液と、蒸留水とを入れて密閉し、標準試料４を得た。このとき、放射能濃度は標準試料全体として５０Ｂｑ／ｋｇになるようにした。得られた標準試料４の重量は１２．０ｋｇであった。
内径１３０ｍｍ、長さ９００ｍｍ、管肉厚５ｍｍの透明塩化ビニル管に、含水率が４０％になるように活性炭素と、１３４Ｃｓおよび１３７Ｃｓの水溶液と、蒸留水とを入れて密閉し、標準試料４を得た。このとき、放射能濃度は標準試料全体として５０Ｂｑ／ｋｇになるようにした。得られた標準試料４の重量は１２．０ｋｇであった。
一方、内径１３０ｍｍ、長さ９００ｍｍ、管肉厚５ｍｍの透明塩化ビニル管に、含水率が４０％になるように活性炭素および蒸留水を入れて密閉し、バックグラウンド測定用試料４を得た。バックグラウンド測定用試料４の重量は１２．０ｋｇであった。
標準試料４と、バックグラウンド測定用試料４をそれぞれ放射線測定器で測定し、標準試料４について得られた測定値から、バックグラウンド測定用試料４について得られた測定値を引いた値を真のカウント値として算出した。その結果、真のカウント値は４．２２５ｃｐｓであり、作製した標準試料４の放射能濃度および重量との関係から、機器換算係数は１１５Ｂｑ／ｃｐｓと求められた。
（比較例２）
重量を８．６ｋｇとした以外は比較例１と同様にして標準試料５を得た。得られた標準試料５の密度は０．８５ｇ／ｃｍ３と求められた。
重量を８．６ｋｇとした以外は比較例１と同様にして標準試料５を得た。得られた標準試料５の密度は０．８５ｇ／ｃｍ３と求められた。
一方、重量を８．６ｋｇとした以外は比較例１と同様にして、バックグラウンド測定用試料５を作製した。
標準試料５と、バックグラウンド測定用試料５をそれぞれ放射線測定器で測定し、標準試料５について得られた測定値から、バックグラウンド測定用試料５について得られた測定値を引いた値を真のカウント値として算出した。その結果、真のカウント値は３．４５８ｃｐｓであり、作製した標準試料５の放射能濃度および重量との関係から、機器換算係数は１２４Ｂｑ／ｃｐｓと求められた。
（比較例３）
内径１００ｍｍ、長さ９００ｍｍ、管肉厚５ｍｍの透明アクリル管に、含水率が４０％になるようにオガ屑と、１３４Ｃｓおよび１３７Ｃｓの水溶液とを入れて密閉し、標準試料６を得た。このとき、放射能濃度は標準試料全体として５０Ｂｑ／ｋｇになるようにした。得られた標準試料６の重量は４．１ｋｇであり、密度は０．６ｇ／ｃｍ３であった。
内径１００ｍｍ、長さ９００ｍｍ、管肉厚５ｍｍの透明アクリル管に、含水率が４０％になるようにオガ屑と、１３４Ｃｓおよび１３７Ｃｓの水溶液とを入れて密閉し、標準試料６を得た。このとき、放射能濃度は標準試料全体として５０Ｂｑ／ｋｇになるようにした。得られた標準試料６の重量は４．１ｋｇであり、密度は０．６ｇ／ｃｍ３であった。
一方、１３４Ｃｓおよび１３７Ｃｓの水溶液の代わりに蒸留水を用いた以外は標準試料６と同様にして、バックグラウンド測定用試料６を得た。バックグラウンド測定用試料６の重量は４．１ｋｇであった。
標準試料６と、バックグラウンド測定用試料６をそれぞれ放射線測定器で測定し、標準試料６について得られた測定値から、バックグラウンド測定用試料６について得られた測定値を引いた値を真のカウント値として算出した。その結果、真のカウント値は１．３４４ｃｐｓであり、作製した標準試料６の放射能濃度および重量との関係から、機器換算係数は１５２Ｂｑ／ｃｐｓと求められた。
（椎茸栽培用原木および玄米の測定）
１３４Ｃｓおよび１３７Ｃｓを含んだ椎茸栽培用原木の重量と機器換算係数との関係を測定した。具体的には、各椎茸栽培用原木を非破壊測定してカウント数Ｃ（ｃｐｓ）を得た後、同一の椎茸栽培用原木をそれぞれオガ粉に加工して放射能量Ｂ（Ｂｑ）を測定した。そして、機器換算係数Ｋ（Ｂｑ／ｃｐｓ）を、Ｋ＝Ｂ／Ｃの関係から求めた。測定は含水率４０％および３４％の各原木について行った。なお、含水率は、電気抵抗式水分計を用いて測定した。
１３４Ｃｓおよび１３７Ｃｓを含んだ椎茸栽培用原木の重量と機器換算係数との関係を測定した。具体的には、各椎茸栽培用原木を非破壊測定してカウント数Ｃ（ｃｐｓ）を得た後、同一の椎茸栽培用原木をそれぞれオガ粉に加工して放射能量Ｂ（Ｂｑ）を測定した。そして、機器換算係数Ｋ（Ｂｑ／ｃｐｓ）を、Ｋ＝Ｂ／Ｃの関係から求めた。測定は含水率４０％および３４％の各原木について行った。なお、含水率は、電気抵抗式水分計を用いて測定した。
また、含水率１２％の玄米について、重量と機器換算係数との関係を測定した。具体的には、玄米を非破壊測定してカウント数を得、原木の測定と同様にして機器換算係数を求めた。
「原木 含水率４０％」、「原木 含水率３４％」、および「玄米 含水率１２％」の測定結果を表１にまとめて示す。
実施例１〜３において得た機器換算係数と、標準試料の重さとの関係を図８に、比較例１〜３において得た機器換算係数と、標準試料の重さとの関係を図９に示した。図８および図９では、１３４Ｃｓおよび１３７Ｃｓを含んだ椎茸栽培用原木を測定した結果と、玄米を測定した結果とを合わせて示している。両図中、「原木 含水率４０％」および「原木 含水率３４％」は、それぞれ上述した含水率４０％および含水率３４％の椎茸栽培用原木の測定結果であり、「玄米 含水率１２％」、上述した含水率１２％の玄米の測定結果である。
測定結果から、「原木 含水率４０％」および「原木 含水率３４％」とは、機器換算係数が大きく異なっており、含水率の違いが機器換算係数に影響することが分かった。よって、標準試料の精度を向上させるためには、標準試料の含水率を測定対象の原木に近づけることが重要であることが分かった。
一方、「原木 含水率３４％」と「玄米 １２％」とは、含水率が大きく異なるにもかかわらず、比較的近い機器換算係数を示した。よって、機器換算係数には含水率のみならず、試料の形状、材質その他の要素も大きく影響することが分かった。
実施例１〜３の標準試料は、含水率４０％の原木の測定特性に精度よく一致しており、標準試料としての信頼性が高いことが確かめられた。また、実施例１〜３の標準試料は、６ヶ月後に上記と同様の方法で測定しても、同様の精度を維持しており、安定性に優れることを確認した。
一方、比較例１〜３では、含水率を４０％としたにも関わらず、含水率４０％の原木とは異なる特性を示した。よって、比較例１〜３は、きのこ栽培用原木の標準試料としては信頼性がないことが分かった。
また、バックグラウンド測定についても、比較例のバックグラウンド測定用試料ではカウント数が放射性物質を含まない原木とは大きく異なっているため、きのこ栽培用原木に対するバックグラウンド測定には利用できないことが分かった。
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
１０ 標準試料
１００ 円柱状木材
１２０，１２２ 第１部材
１２４ 凹部
１４０，１４２ 第２部材
１６０ 拡散防止部材
２０ コア材
２１０ 内部領域
２２０ 放射性物質含有領域
４０ 被覆部材
１００ 円柱状木材
１２０，１２２ 第１部材
１２４ 凹部
１４０，１４２ 第２部材
１６０ 拡散防止部材
２０ コア材
２１０ 内部領域
２２０ 放射性物質含有領域
４０ 被覆部材
Claims (13)
- きのこ栽培に使用する原木の放射能測定に用いる標準試料であって、
木材を含む円柱形のコア材と、
前記コア材を覆う被覆部材とを備え、
前記コア材は側面部に放射性物質含有領域を有する、
放射能測定用標準試料。 - 請求項１に記載の放射能測定用標準試料において、
前記コア材は、木材を含む第１部材と、前記第１部材を覆い前記放射性物質含有領域を構成する第２部材とからなる、
放射能測定用標準試料。 - 請求項２に記載の放射能測定用標準試料において、
前記第１部材と、前記第２部材との間には、拡散防止部材が介在している、
放射能測定用標準試料。 - 請求項２または３に記載の放射能測定用標準試料において、
前記第１部材は円柱状木材である、
放射能測定用標準試料。 - 請求項２または３に記載の放射能測定用標準試料において、
前記第１部材は樹脂製の円筒に少なくとも木材粉を充填してなる、
放射能測定用標準試料。 - 請求項２から５のいずれか一項に記載の放射能測定用標準試料において、
前記第２部材はシート状であり、紙、コルク、および木材から選択される１種以上からなる、
放射能測定用標準試料。 - 請求項２に記載の放射能測定用標準試料において、
前記第１部材は側面に複数の凹部が設けられた円柱状木材であり、
前記凹部には前記第２部材が埋め込まれている、
放射能測定用標準試料。 - 請求項１に記載の放射能測定用標準試料において、
前記コア材は円柱状木材の表面に放射性物質の溶液を塗布してなる、
放射能測定用標準試料。 - 請求項１から８の何れか一項に記載の放射能測定用標準試料において、
湿潤基準の含水率が３５％以上４５％以下である、
放射能測定用標準試料。 - 請求項１から９のいずれか一項に記載の放射能測定用標準試料において、
密度が０．５ｇ／ｃｍ３以上１．５ｇ／ｃｍ３以下である、
放射能測定用標準試料。 - きのこ栽培に使用する原木の放射能測定に用いる標準試料の製造方法であって、
側面部に放射性物質含有領域を有し、木材を含むコア材を準備する工程と、
前記コア材を被覆部材で覆う工程とを備える、
放射能測定用標準試料の製造方法。 - 請求項１１に記載の放射能測定用標準試料の製造方法において、
前記コア材を準備する工程では、木材を含む第１部材を、前記放射性物質含有領域を構成する第２部材で覆う、
放射能測定用標準試料の製造方法。 - 請求項１２に記載の放射能測定用標準試料の製造方法において、
前記第１部材と、前記第２部材との間には、拡散防止部材が介在している、
放射能測定用標準試料の製造方法。
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