JP2018189567A - 大気放射能測定装置 - Google Patents
大気放射能測定装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018189567A JP2018189567A JP2017093589A JP2017093589A JP2018189567A JP 2018189567 A JP2018189567 A JP 2018189567A JP 2017093589 A JP2017093589 A JP 2017093589A JP 2017093589 A JP2017093589 A JP 2017093589A JP 2018189567 A JP2018189567 A JP 2018189567A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- detection unit
- scintillator
- ray detection
- ray
- rays
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000005251 gamma ray Effects 0.000 claims abstract description 80
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 69
- 230000005250 beta ray Effects 0.000 claims abstract description 57
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 18
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 13
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 8
- 239000012857 radioactive material Substances 0.000 description 7
- 231100000987 absorbed dose Toxicity 0.000 description 5
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- TVFDJXOCXUVLDH-RNFDNDRNSA-N cesium-137 Chemical compound [137Cs] TVFDJXOCXUVLDH-RNFDNDRNSA-N 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 2
- PNDPGZBMCMUPRI-HVTJNCQCSA-N 10043-66-0 Chemical compound [131I][131I] PNDPGZBMCMUPRI-HVTJNCQCSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000000941 radioactive substance Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
一方で、環境中の大気放射能濃度を測定するためには、地表に付着した放射性物質からの放射線と明確に区別して測る必要がある。γ線は空気中を容易に透過できるため、γ線を検出するタイプでは、放射性物質が付着したろ紙からのγ線と外来のγ線を区別するため適切な遮蔽体が必要となるので、装置が大型化する。それに対し、β線の場合、地表に付着した放射性物質からのβ線のほとんどは空気中で停止するので、ろ紙からのβ線が効率良く検出器に入射するように配置すれば、大型の遮蔽体無しで地表由来の放射性物質による放射線を除去することができる。そのため、大気放射能測定装置ではβ線を検出するタイプが多く用いられる。
、γ線線量率が高い場合でも、γ線による信号を高精度に補償することができ、大気中の放射能濃度を高精度に測定することができる。
以下、この発明の実施の形態1に係る大気放射能測定装置について図1から図5に基づいて説明する。
図1はこの発明の実施の形態1に係わる大気放射能測定装置の全体構成を示している。この発明に係わる大気放射能測定装置は、屋外で、大気中に含まれる放射性核種から放出されるβ線を検出するのに適している。
検出部1は2つの部分に大別される。一方は、ろ紙7に捕集された放射性核種を含む粒子6から放出されるβ線を検出するための部分であり、β線用シンチレータ11a、ライ
トガイド12a、光検出器13aから成るもので、これを「β線用検出部」と呼ぶこととする。他方は、ろ紙7とは反対側の位置にあるγ線用シンチレータ11b、ライトガイド12b、光検出器13bから成るものであり、これを「γ線用検出部」と呼ぶこととする。
β線用シンチレータ11aおよびγ線用シンチレータ11bは、厚さがおよそ0.5mm以下のプラスチックシンチレータが好ましい。β線用シンチレータ11aとγ線用シンチレータ11bは同じ寸法であることが望ましいが、同一である必要は無い。
ライトガイド12a、12bは、シンチレータ11a、11bで発生した光を光検出器13a、13bに導光するもので、アクリルやガラスなど、シンチレータ11で発生する光の波長に対して透明であればよい。光検出器13a、13bは光電子増倍管のほか、PINフォトダイオード、アバランシェフォトダイオード、MPPC(マルチピクセルフォトンカウンタ)など、放射線による微弱光を電気信号に変換するものであれば、いずれでもよい。なお、以下の説明では、上記した添字a、bは総称する場合は省略する。
図3では、直角三角柱121の部分は矩形のシンチレータ11と、四角錐台122の部分は光検出器13の光電変換面とそれぞれ結合し、各部材はオプティカルセメントなどの接着剤で光学的に結合されている。ライトガイド12のうち、シンチレータ11と結合する面と、光検出器13に結合する面以外の表面には、炭酸マグネシウムや白色ペイントなど、乱反射する反射率の高い材料が塗布されている。
シンチレータ面に垂直な方向(Z軸方向)の厚さを薄くするためには、光検出器13はシンチレータ11からX軸方向に離れた位置に直角(シンチレータ面と光検出器13の光電変換面が直交する)に配置することが有効である。
これにより、光検出器13から遠い側の光の収集効率が顕著に悪化するため、光検出器13の感度の位置依存性が均一にならず、β線またはγ線の入射位置によって感度が変化してしまう。
すなわち、三角柱の形状をしたライトガイド12のように、ライトガイド12のシンチレータ11と接する面(シンチレータ面)とは反対側の面は、シンチレータ面に対して斜めに交わる面を持つライトガイド12とすることで、シンチレータ11で発生した光を効率よく光検出器13に伝送することができる。その結果、β線またはγ線がどの位置に入射したとしても、光の反射回数がおよそ1回となるため、光の収集効率の低下はほとんど無く、位置依存性がほとんど無い均一な感度の光検出器が得られる。
なお、「β線用検出部」と「γ線用検出部」は光学的に絶縁されており、一方のシンチレータ11で発生した光は、他方の光検出器13に到達することはない。β線のアクリル中の飛程は数mm程度であるので、シンチレータ11aと11bの距離Lを約10mmから数十mmとすれば、ろ紙7に捕集された粒子6から放出するβ線は、β線用シンチレータ11aには入射するが、γ線用シンチレータ11bには入射することができない。したがって、ろ紙7上の粒子6からのβ線は、「β線検出部」では検出するが、「γ線検出部」では検出しない。
一般に、γ線は周辺に配置されている物体により散乱される。例えば、室内ではコンクリートの壁や構造体により散乱され、その影響は無視できないことが多い。そのため、両検出器の場所が異なると、周辺部材の配置が異なるため散乱特性が変化してしまうため、同一のγ線場とみなすことが困難となる。そのため、両検出器をできるだけ近くに配置することが重要となる。
なお、両検出器(シンチレータ11)の位置でのγ線場の同一度をさらに上げ、高精度なγ線補償を行うためには、以下の考え方を適用し、適切に設計すればよい。
模擬したICRU球の深さ10mmにおける線量と定義されている。これは、深さ約10mmにおける吸収線量がほぼ最大となるので、放射線管理上、安全側の評価を与えるためである。実際にはエネルギーにより最大線量となる深さは若干変わるが、おおよそ深さ10mm程度であるとしてよい。
図5のように、深さ10mm付近で吸収線量が最大となるので、表面(深さ0)付近の線量と同等の線量となる深さdが存在するはずである。両シンチレータの距離Lを、この深さdと同程度になるように設計すれば、両シンチレータ11の位置では、同じγ線線量とすることができる。その結果、差し引く(補償する)γ線量が、β線検出器により測定されるγ線量と同等になるので、高精度なγ線補償が可能となる。
次に、この発明の実施の形態2に係る大気放射能測定装置について図6および図7に基づいて説明する。図6は、実施の形態1による図2の構成に、β線検出部用散乱体20aとγ線検出部用散乱体20bを追加したものであり、その他の構成は図2と同一である。図6において、図2と同じまたは相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
ここで、γ線検出部用散乱体20bの厚さをa、ろ紙7の厚さをb、β線検出部用散乱体20aの厚さをcとする。そしてγ線検出部用散乱体20bの厚さaは、ろ紙7の厚さbとβ線検出部用散乱体20aの厚さcの和と同じにしておく。
すなわち、例えばγ線が図6の上方から飛来する場合、深さaのところにγ線用シンチレータ11bが、深さ(a+L)のところにβ線用シンチレータ11aがある。
同様にγ線が図6の下方から飛来する場合、深さ(b+c)のところにβ線用シンチレータ11aが、深さ(b+c+L)のところにγ線用シンチレータ11bがある。
なお、散乱体20、シンチレータ11、ライトガイド12以外のところは空気であり、空気の密度はこれら構造体の1/1000程度なので、相互作用する確率も1/1000程度となるため、深さについて議論するときは空気の厚さを無視しても差し支えない。
次に、この発明の実施の形態3に係る大気放射能測定装置について図8に基づいて説明する。図8は、実施の形態1による図1の構成に、同時計数回路30と計数部3cを追加したものであり、その他の構成は図1と同一である。図8において、図1と同じまたは相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
ここで、計数部3aの出力をA、計数部3bの出力をB、計数部3cの出力をCとする。演算部4では、各計数部で得られた出力から、A−B+Cの値を得る。すなわち、実施の形態1または2で演算される、γ線による信号が補償されたβ線用検出部の信号(A−B)に、同時に計数されたイベントを1回分足し合わせる。
5:表示部、6:粒子、7:ろ紙、8:流量計、9:ポンプ、
11a:β線用シンチレータ、11b:γ線用シンチレータ、11:シンチレータ、
12a、12b、12:ライトガイド、13a、13b、13:光検出器、
14:光電変換面、20a:β線検出部用散乱体、20b:γ線検出部用散乱体、
30:同時計数回路、40:吸入口、50:排気口、121:直角三角柱、
122:四角錐台
Claims (8)
- 大気中の粒子を捕捉するためのろ紙と、前記粒子から放出される放射線を検出する検出部を有した大気放射能測定装置において、
前記検出部はβ線用検出部とγ線用検出部を備え、前記β線用検出部と前記γ線用検出部は、シンチレータと光検出器と前記シンチレータで発生した光を前記光検出器に導くライトガイドで構成され、
前記β線用検出部のシンチレータは前記ろ紙に対向して配置され、前記β線用検出部と前記γ線用検出部のライトガイドは、前記ライトガイドの各面のうち、前記シンチレータと接する面とは反対側の面同士が向き合うように配置され、
前記β線用検出部の出力信号から前記γ線用検出部の出力信号を差し引き、γ線による信号を補償することを特徴とする大気放射能測定装置。 - 前記光検出器は、前記ライトガイドと接する前記シンチレータの面を貫く法線と交わらない位置に配置されたことを特徴とする請求項1に記載の大気放射能測定装置。
- 前記ライトガイドの前記シンチレータと接する面とは反対側の面は、前記シンチレータ面に対して斜めに交わる面としたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の大気放射能測定装置。
- 前記ライトガイドは、三角柱と角錐台の組み合わせで構成されることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の大気放射能測定装置。
- 前記β線用検出部のシンチレータと前記γ線用検出部のシンチレータとの間隔は、ある物体がγ線に照射されたとき、その物体表面(深さ0)付近の線量と同等の線量となる深さと同程度としたことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の大気放射能測定装置。
- 前記γ線用検出部のシンチレータに対向する位置に配置されたγ線検出部用散乱体と、前記ろ紙に対して前記β線用検出部のシンチレータと反対側に対向する位置に配置されたβ線検出部用散乱体を備えたことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の大気放射能測定装置。
- 前記γ線検出部用散乱体の厚さは、前記ろ紙の厚さと前記β線検出部用散乱体の厚さの和であることを特徴とする請求項6に記載の大気放射能測定装置。
- 前記β線用検出部の出力信号と前記γ線用検出部の出力信号を同時に計数する同時計数回路を備え、前記同時計数回路で同時計数した信号を、前記β線用検出部の出力信号から前記γ線用検出部の出力信号を差し引いたものに足し合わせることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の大気放射能測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017093589A JP6917763B2 (ja) | 2017-05-10 | 2017-05-10 | 大気放射能測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017093589A JP6917763B2 (ja) | 2017-05-10 | 2017-05-10 | 大気放射能測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018189567A true JP2018189567A (ja) | 2018-11-29 |
JP6917763B2 JP6917763B2 (ja) | 2021-08-11 |
Family
ID=64479823
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017093589A Active JP6917763B2 (ja) | 2017-05-10 | 2017-05-10 | 大気放射能測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6917763B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020165807A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 | 放射性物質検知装置、放射性物質検知方法 |
JP7304108B1 (ja) * | 2023-02-20 | 2023-07-06 | 学校法人玉田学園 | 放射線検出器 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51131274U (ja) * | 1975-03-29 | 1976-10-22 | ||
JPH0424582A (ja) * | 1990-05-18 | 1992-01-28 | Toshiba Corp | 放射線測定装置 |
JP2000346947A (ja) * | 1999-06-04 | 2000-12-15 | Toshiba Corp | 放射線検出装置 |
JP2001141831A (ja) * | 1999-11-10 | 2001-05-25 | Fuji Electric Co Ltd | 放射線検出器 |
JP2007192548A (ja) * | 2006-01-17 | 2007-08-02 | Mitsubishi Electric Corp | 放射線測定システム |
JP2008533484A (ja) * | 2005-03-16 | 2008-08-21 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 画素内処理回路を有するx線検出器 |
JP2008249730A (ja) * | 2008-07-07 | 2008-10-16 | Toshiba Corp | 放射線検出装置 |
JP2014071088A (ja) * | 2012-10-02 | 2014-04-21 | Nagoya Univ | 放射線検出器 |
-
2017
- 2017-05-10 JP JP2017093589A patent/JP6917763B2/ja active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51131274U (ja) * | 1975-03-29 | 1976-10-22 | ||
JPH0424582A (ja) * | 1990-05-18 | 1992-01-28 | Toshiba Corp | 放射線測定装置 |
JP2000346947A (ja) * | 1999-06-04 | 2000-12-15 | Toshiba Corp | 放射線検出装置 |
US6407392B1 (en) * | 1999-06-04 | 2002-06-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Radiation detector |
JP2001141831A (ja) * | 1999-11-10 | 2001-05-25 | Fuji Electric Co Ltd | 放射線検出器 |
JP2008533484A (ja) * | 2005-03-16 | 2008-08-21 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 画素内処理回路を有するx線検出器 |
JP2007192548A (ja) * | 2006-01-17 | 2007-08-02 | Mitsubishi Electric Corp | 放射線測定システム |
JP2008249730A (ja) * | 2008-07-07 | 2008-10-16 | Toshiba Corp | 放射線検出装置 |
JP2014071088A (ja) * | 2012-10-02 | 2014-04-21 | Nagoya Univ | 放射線検出器 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020165807A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 | 放射性物質検知装置、放射性物質検知方法 |
JP7161765B2 (ja) | 2019-03-29 | 2022-10-27 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 | 放射性物質検知装置、放射性物質検知方法 |
JP7304108B1 (ja) * | 2023-02-20 | 2023-07-06 | 学校法人玉田学園 | 放射線検出器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6917763B2 (ja) | 2021-08-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4600947B2 (ja) | ベータ線検出器とベータ線再構築方法 | |
KR101864716B1 (ko) | 알파·베타·감마 방사선 검출기능을 갖는 스마트 슬림형 플라스틱 섬광계수기 | |
US10386499B2 (en) | Device for determining a deposited dose and associated method | |
EP3306352A1 (en) | Radioactive contamination inspection device | |
JP4061367B2 (ja) | ZnS(Ag)シンチレーション検出器 | |
JP6917763B2 (ja) | 大気放射能測定装置 | |
US20210181360A1 (en) | Radioactive contamination inspection device | |
JP6524484B2 (ja) | 放射線計測方法及び放射線計測装置 | |
JP4091148B2 (ja) | 放射線検出器及びそれを用いた放射線モニタ | |
Bodewits et al. | Characterization of a large area ZnS (Ag) detector for gross alpha and beta activity measurements in tap water plants | |
JP2000147125A (ja) | 放射線検出装置およびコンピュータ読み取り可能な記録媒体 | |
JP4528274B2 (ja) | シンチレーション検出器および放射線検出装置 | |
JP7140658B2 (ja) | 放射線計測装置、及び放射線計測方法 | |
JP2012242369A (ja) | 放射線検出器 | |
JP7117213B2 (ja) | 放射線モニタ及び放射線の測定方法 | |
JP7148916B2 (ja) | ストロンチウム90放射能測定装置、およびその測定方法 | |
JP2014081288A (ja) | 放射能可視化装置 | |
KR20150075761A (ko) | 방사선 검출 패널 및 그 패널을 이용한 방사선 검출장치 | |
Finocchiaro et al. | Field tests of the MICADO monitoring detectors in real radwaste storages | |
JP7154154B2 (ja) | 放射性ダストモニタおよび放射能濃度測定方法 | |
JP6823526B2 (ja) | 放射線検出器および放射線の測定方法 | |
Pappalaro et al. | Performance evaluation of SiPM’s for low threshold gamma detection | |
JP7427562B2 (ja) | 放射線測定装置および放射線測定方法 | |
JP3144944U (ja) | シンチレーション検出器に装着する遮光ユニット | |
KR200482591Y1 (ko) | 방사선 검출 패널을 이용한 방사선 검출장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191212 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20191212 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20201211 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201222 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210125 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210622 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210720 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6917763 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |