JPS59210350A - 宇宙線荷電粒子成分を利用した積雪相当水量の測定方法 - Google Patents
宇宙線荷電粒子成分を利用した積雪相当水量の測定方法Info
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- JPS59210350A JPS59210350A JP8565583A JP8565583A JPS59210350A JP S59210350 A JPS59210350 A JP S59210350A JP 8565583 A JP8565583 A JP 8565583A JP 8565583 A JP8565583 A JP 8565583A JP S59210350 A JPS59210350 A JP S59210350A
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は宇宙線荷電粒子成分を利用して積雪相当水量を
測定する方法に関する。
測定する方法に関する。
従来、宇宙線中性子を利用して積雪相当水量を測定する
方法（特公昭５５−１３３１９号）がある・すなわち、
積雪にｉる吸収前・後の宇宙線中性子強度を測定して、
積雪相当水量を求める方法である。しかし、宇宙線中性
子成分は微量のため、測定精度を高めるにはかなりの測
定時間を必要とし・また）検出器からの出力信号も微弱
なため測定系の設計に特別の注意を必要とする。さらに
、中性子の性質から積雪以外の土壌水分の影響を受は易
い。
方法（特公昭５５−１３３１９号）がある・すなわち、
積雪にｉる吸収前・後の宇宙線中性子強度を測定して、
積雪相当水量を求める方法である。しかし、宇宙線中性
子成分は微量のため、測定精度を高めるにはかなりの測
定時間を必要とし・また）検出器からの出力信号も微弱
なため測定系の設計に特別の注意を必要とする。さらに
、中性子の性質から積雪以外の土壌水分の影響を受は易
い。
一方、宇宙線荷電粒子成分は宇宙線中性子と異な９宇宙
線の主要成分であるので、上記したような欠点がなく高
い精度でよシ深い積雪相当水量・の測定が可能である。
線の主要成分であるので、上記したような欠点がなく高
い精度でよシ深い積雪相当水量・の測定が可能である。
しかし、宇宙線荷電粒子成分の測定に際しては、環境（
例えば、土壌など）に存在する放射物質からのガンマ線
の影響ヲ受けるので、これを分離して測定する必要があ
り実用に到っていない。
例えば、土壌など）に存在する放射物質からのガンマ線
の影響ヲ受けるので、これを分離して測定する必要があ
り実用に到っていない。
本発明は上記に鑑みなされたものであって、ンンチレー
ションスベクトロメータヲ用いて、低いエネルギー領域
に示される環境物質からのガンマ線と高エネルギー領域
に示される宇宙線荷電粒子成分とを分離して測定するも
ので、分離のためのエネルギー領域の決定には環境物質
からのガンマ線スペクトルが示すカリウムなど特定のエ
ネルギー（１，４６１ＭｅＶなど）を基準にして精度の
向上をはかるものである。
ションスベクトロメータヲ用いて、低いエネルギー領域
に示される環境物質からのガンマ線と高エネルギー領域
に示される宇宙線荷電粒子成分とを分離して測定するも
ので、分離のためのエネルギー領域の決定には環境物質
からのガンマ線スペクトルが示すカリウムなど特定のエ
ネルギー（１，４６１ＭｅＶなど）を基準にして精度の
向上をはかるものである。
一般に、シンチレーションスペクトロメータで得られる
スペクトルは環境に存在するガンマ線のエネルギーに基
づく鋭いピークが測定され、そのピークの位置は環境に
存在する放射性物質の種類によって定まっている。土壌
中に広く分布しているカリウムはその代表で１．４／）
ＩＭｅＶのエネルギーに相当する位置にピークが存在す
る。一方、宇宙線荷電粒子成分は高いエネルギー領域の
スペクトル分布を示し、環境の放射性物質中に存在しな
い３ ＭｅＶ以上のエネルギー領域の示すスペクトルは
、宇宙線荷電粒子成分に基づくものとして分離できる。
スペクトルは環境に存在するガンマ線のエネルギーに基
づく鋭いピークが測定され、そのピークの位置は環境に
存在する放射性物質の種類によって定まっている。土壌
中に広く分布しているカリウムはその代表で１．４／）
ＩＭｅＶのエネルギーに相当する位置にピークが存在す
る。一方、宇宙線荷電粒子成分は高いエネルギー領域の
スペクトル分布を示し、環境の放射性物質中に存在しな
い３ ＭｅＶ以上のエネルギー領域の示すスペクトルは
、宇宙線荷電粒子成分に基づくものとして分離できる。
したがって、特定分離エネルギーを定め、これよシ大き
い信号をスペクトルから分離することによって、宇宙線
荷電粒子成分のみを測定することができる。この特定分
離エネルギーの決定やその変動は、計数値や計数誤差に
関係する。
い信号をスペクトルから分離することによって、宇宙線
荷電粒子成分のみを測定することができる。この特定分
離エネルギーの決定やその変動は、計数値や計数誤差に
関係する。
このため、ス４クトルの低い領域に示されるガンマ線ス
ペクトルの利用が校正に役立つ・本発明は、環境放射性
物質からのガンマ線成分のエネルギーを基準として定め
た下限値から積分した積雪前とｇ！雪後の宇宙線ス（ク
トル（宇宙線荷電粒子成分にもとづくスペクトル）の強
度（計数／単位時間）から積雪相当水量を決定すること
を特徴とする。
ペクトルの利用が校正に役立つ・本発明は、環境放射性
物質からのガンマ線成分のエネルギーを基準として定め
た下限値から積分した積雪前とｇ！雪後の宇宙線ス（ク
トル（宇宙線荷電粒子成分にもとづくスペクトル）の強
度（計数／単位時間）から積雪相当水量を決定すること
を特徴とする。
こ＼で、基準となるガンマ線成分としてはカリウムガン
マ線（１、４６１ＭｅＶ ）又はトリウム系ガンマ線（
２、６１４ＭｅＶ ）などが用いられる。
マ線（１、４６１ＭｅＶ ）又はトリウム系ガンマ線（
２、６１４ＭｅＶ ）などが用いられる。
以下、本発明の詳細な説明する。
シンチレーションスペクトルの測定に使用する検出体に
は、通常球形のＮａ１（Ｔｊｌ）シンチレータを用いる
。これは大形が有利であるが、入手、件能、価格などを
考慮し直径３インチを標準とし、シンチレーションの発
光を測定する光電子増倍管全含む電子回路を密封容器に
収納し、地表に浅く掘った溝に設置する。シンチレータ
の発光によるシンチレーションスペクトルは、スペクト
ロメータによって測定することができ、第１図はその一
例である□ すなわち、低エネルギー領域には環境放射性物質からの
ガンマ線によるスペクトルＳＬ が測定され、高エネル
ギー領域には宇宙線荷電粒子成分にもとづくスペクトル
ＳＨが測定される。この際、最高チャンネルには相当す
る（ある決められた）エネルギー以上の信号をまとめて
計数する回路を使用する。
は、通常球形のＮａ１（Ｔｊｌ）シンチレータを用いる
。これは大形が有利であるが、入手、件能、価格などを
考慮し直径３インチを標準とし、シンチレーションの発
光を測定する光電子増倍管全含む電子回路を密封容器に
収納し、地表に浅く掘った溝に設置する。シンチレータ
の発光によるシンチレーションスペクトルは、スペクト
ロメータによって測定することができ、第１図はその一
例である□ すなわち、低エネルギー領域には環境放射性物質からの
ガンマ線によるスペクトルＳＬ が測定され、高エネル
ギー領域には宇宙線荷電粒子成分にもとづくスペクトル
ＳＨが測定される。この際、最高チャンネルには相当す
る（ある決められた）エネルギー以上の信号をまとめて
計数する回路を使用する。
チャンネルとエネルギー領域の校正には、環境放射性物
質であるカリウムからのガンマ線のエネルギー１ 、４
６１ ＭｅＶ ４たはトリウム系列からのがンマ線のエ
ネルギー２ 、６１４ ＭｅＶのいずれかまたは両者に
よって行う。この校正は通常チャンネルとエネルギーの
関係全比例関係として行う。
質であるカリウムからのガンマ線のエネルギー１ 、４
６１ ＭｅＶ ４たはトリウム系列からのがンマ線のエ
ネルギー２ 、６１４ ＭｅＶのいずれかまたは両者に
よって行う。この校正は通常チャンネルとエネルギーの
関係全比例関係として行う。
宇宙線荷車粒子成分のｍ＋］定は、この校正によって決
定した特定のエネルギー（例えば、３ＭｅＶ、Ｉ Ｑ
ＭｅＶ ）の一定の分離エネルギーを定め、これ以上の
大きさの信号を計数する。すなわち翫猿境放射線物質か
らのガンマ線成分のエネルギー（１、４６１ＭｅＶ、２
、４６１ ＭｅＶ ）を基準として定めた下限値（例
えば、３１ｖｌｅＶ、１０ ＭｅＶなど）から積分した
積雪前と積雪後の宇宙線荷電粒子成分にもとつくスにク
トル強度全測定すればよい。
定した特定のエネルギー（例えば、３ＭｅＶ、Ｉ Ｑ
ＭｅＶ ）の一定の分離エネルギーを定め、これ以上の
大きさの信号を計数する。すなわち翫猿境放射線物質か
らのガンマ線成分のエネルギー（１、４６１ＭｅＶ、２
、４６１ ＭｅＶ ）を基準として定めた下限値（例
えば、３１ｖｌｅＶ、１０ ＭｅＶなど）から積分した
積雪前と積雪後の宇宙線荷電粒子成分にもとつくスにク
トル強度全測定すればよい。
この宇宙線荷電粒子成分の測定では、大きい信号を計測
することになるので、環境のガンマ線や雑音に影響され
ることなく測定できる。
することになるので、環境のガンマ線や雑音に影響され
ることなく測定できる。
第２図は乗鞍岳（２，７７０ｍ）の積雪期における稙雪
相当水−１ｉ−と宇宙線荷電粒子成分の減衰の関係を測
定したものである。分離エネルギーの下限値を３ Ｍｅ
Ｖ、１０ ＭｅＶに定めた場合の比率（吸収残存率）Ｎ
Ｓ／ＮＯｆ：示している０図に示すように、約１ｍまで
は比較的吸収が大きくそれより深くなるにしたがってゆ
るやかになる。すなわち、積雪による吸収前の宇宙線荷
車粒子成分強ｒｔ Ｎｏ （計数／単位時間）と私”雪
による吸収徒の宇宙線荷電粒子成分強度Ｎｓ（計数／単
位時間）との比ＮＳ／Ｎｏと偕雪相尚水Ｍ Ｗ （Ｓ’
ｋｒＬ２）の関係は次式で示される。
相当水−１ｉ−と宇宙線荷電粒子成分の減衰の関係を測
定したものである。分離エネルギーの下限値を３ Ｍｅ
Ｖ、１０ ＭｅＶに定めた場合の比率（吸収残存率）Ｎ
Ｓ／ＮＯｆ：示している０図に示すように、約１ｍまで
は比較的吸収が大きくそれより深くなるにしたがってゆ
るやかになる。すなわち、積雪による吸収前の宇宙線荷
車粒子成分強ｒｔ Ｎｏ （計数／単位時間）と私”雪
による吸収徒の宇宙線荷電粒子成分強度Ｎｓ（計数／単
位時間）との比ＮＳ／Ｎｏと偕雪相尚水Ｍ Ｗ （Ｓ’
ｋｒＬ２）の関係は次式で示される。
Ｎｓ／Ｎｏ ＝ ｅ 又はＮｓ／Ｎｏ ＝＝ ａｅ
−ＡＷ＋ ｂｅ−ＢＷＡＷ たソし、Ａ、Ｂは宇宙線荷電粒子の軟成分、硬成分に代
表される減衰係数、ａ、ｂは軟成分、硬成分の割合”ｋ
＆わし、これは測定点の高度によって異なる。Ａ＝０．
００５〜０．０２、 ８＝０．０００２〜０．００２、
ａ＝０ 、２−０ 、７、ｂ＝０ 、 ３ 〜０ 、
８ 。
−ＡＷ＋ ｂｅ−ＢＷＡＷ たソし、Ａ、Ｂは宇宙線荷電粒子の軟成分、硬成分に代
表される減衰係数、ａ、ｂは軟成分、硬成分の割合”ｋ
＆わし、これは測定点の高度によって異なる。Ａ＝０．
００５〜０．０２、 ８＝０．０００２〜０．００２、
ａ＝０ 、２−０ 、７、ｂ＝０ 、 ３ 〜０ 、
８ 。
この減衰の割合は、第２図に例示したＧｏ−６０のガン
マ線や宇宙線中性子成分の場合に比較してゆるヤかＣあ
り、より深い積雪相当水量の測定ができることが理解さ
れる。
マ線や宇宙線中性子成分の場合に比較してゆるヤかＣあ
り、より深い積雪相当水量の測定ができることが理解さ
れる。
すなわち、一般に、吸収率測定感度のよい領域は無吸収
の計数が半減するあたシといえる。したがって、図に示
したように、吸収残存率２０％捷でを採るとすｎば、Ｇ
ｏ−６Ｑでは水３Ｑｃｉ以下、宇宙線中性子では水１０
０（Ｘｎ甘での測だである・これに対し、宇宙線荷電粒
子成分の４川定では実用上必要な積雪５〜１０ｍ（水１
００〜３００Ｃ７ｎに相当）においても光分外計数が得
られ、この測定が極めて有効な手段となることが理解さ
れる。
の計数が半減するあたシといえる。したがって、図に示
したように、吸収残存率２０％捷でを採るとすｎば、Ｇ
ｏ−６Ｑでは水３Ｑｃｉ以下、宇宙線中性子では水１０
０（Ｘｎ甘での測だである・これに対し、宇宙線荷電粒
子成分の４川定では実用上必要な積雪５〜１０ｍ（水１
００〜３００Ｃ７ｎに相当）においても光分外計数が得
られ、この測定が極めて有効な手段となることが理解さ
れる。
積雪相当水量を決める計数Ｎ０１Ｎｓは適尚な時間で測
定した全計数であり、一般に、Ｎ個の計数を得た時、そ
の誤差は／Ｖ／ Ｎで、相対誤差はσ５は、” ＡＷ
／Ｖ′Ｎ となる。前述した測定方法では、１分間に地上で約１０
０前後の計数が得られるので、１時間の集計で約６％、
１日の集計で１％す下のイＮ度カニ得られる□ 山上では割数が数倍になるので、さらに精度力１回上す
る。実用上必要とされる檀冨の水当量の′ＩＪ１１ｊ定
精度は５ＣＡ程度であるので充分といえる。
定した全計数であり、一般に、Ｎ個の計数を得た時、そ
の誤差は／Ｖ／ Ｎで、相対誤差はσ５は、” ＡＷ
／Ｖ′Ｎ となる。前述した測定方法では、１分間に地上で約１０
０前後の計数が得られるので、１時間の集計で約６％、
１日の集計で１％す下のイＮ度カニ得られる□ 山上では割数が数倍になるので、さらに精度力１回上す
る。実用上必要とされる檀冨の水当量の′ＩＪ１１ｊ定
精度は５ＣＡ程度であるので充分といえる。
宇宙絆荷Ｔξ）′粒子節回（計数／単位時間）は、気圧
や地球大便外の原因によって変動がある。気圧による変
動については、観測気圧Ｐと基臨気圧ｐ。
や地球大便外の原因によって変動がある。気圧による変
動については、観測気圧Ｐと基臨気圧ｐ。
の差圧（Ｐ −Ｐｏ）に補正係数Ｂ−（−０，５〜−０
，６）％／ ｍｂ を乗じたものを実測計数に加える
ことにより、真の計数値を得ることができる・又、地球
大便外の変動については当理化学研究所他世界各国の数
１０カ所の宇宙線の連続測定を利用することができ、尚
理化学研党所宇宙センターにも保管され、何人も自由に
入手することができる、史に、これ以外に現地に赴いて
も同じ測定器を用い、宇宙線荷電粒子成分による計数値
ＮＯを同時測定することによって、上記変動の要因を知
ることができる。この測定は屋外であるならば急激な気
圧の変化がなければ数１０にｍ と、かなり離れた場所
であらかじめ較正を行うことによって変化を知ることが
できる。
，６）％／ ｍｂ を乗じたものを実測計数に加える
ことにより、真の計数値を得ることができる・又、地球
大便外の変動については当理化学研究所他世界各国の数
１０カ所の宇宙線の連続測定を利用することができ、尚
理化学研党所宇宙センターにも保管され、何人も自由に
入手することができる、史に、これ以外に現地に赴いて
も同じ測定器を用い、宇宙線荷電粒子成分による計数値
ＮＯを同時測定することによって、上記変動の要因を知
ることができる。この測定は屋外であるならば急激な気
圧の変化がなければ数１０にｍ と、かなり離れた場所
であらかじめ較正を行うことによって変化を知ることが
できる。
以上詳述したように、本発明は従来の宇宙線中性子を利
用する方法と異なシ、絶えずはソ一定の節回で大量に降
りそ＼ぐ宇宙線の主成分である荷重粒子成分を用いてい
るため、次のよう々多くの利点がある。
用する方法と異なシ、絶えずはソ一定の節回で大量に降
りそ＼ぐ宇宙線の主成分である荷重粒子成分を用いてい
るため、次のよう々多くの利点がある。
ｆｉ＋ 実際に必要な積雪量の範囲全域にわたり精度
よ〈測定できる。
よ〈測定できる。
（２〕 無限平面源であるので散乱に起因する雪の密
度分布の影響がなく、荷電粒子を選別しての測定である
ので、土猥中の水分などに影響されることがない。
度分布の影響がなく、荷電粒子を選別しての測定である
ので、土猥中の水分などに影響されることがない。
（３） 土壌中に含まれる放射性物質からのガンマ線
のエネルギ゛−’ｆｆ荷電粒子の分離領域に利用して因
るので、誤差、精度が改善される。
のエネルギ゛−’ｆｆ荷電粒子の分離領域に利用して因
るので、誤差、精度が改善される。
（４）土用中の自然の放射線物質を利用しているので、
線綜の管理に関することが一切なく、危険性が全くない
。
線綜の管理に関することが一切なく、危険性が全くない
。
（５）検出感度が良いので短時間の測定で結果が得られ
る。
る。
第１図は本発明に用いるシンチレーションスペクトルの
一例であり、ガンマ線成分と宇宙線荷電粒子成分の分離
を示す。 史２図は本発明の実施例であり、宇宙線荷′［［ｙ粒子
成分による計数の減衰と積雪相当水１αの関係葡示す・ 特許出願人 理化学研弗所 第１図 ×１００子ヤンネル エネルギー（チャンネル刈ＯＫｅＶ ）第２図 積雪オ目当水量 （ｃｍ）
一例であり、ガンマ線成分と宇宙線荷電粒子成分の分離
を示す。 史２図は本発明の実施例であり、宇宙線荷′［［ｙ粒子
成分による計数の減衰と積雪相当水１αの関係葡示す・ 特許出願人 理化学研弗所 第１図 ×１００子ヤンネル エネルギー（チャンネル刈ＯＫｅＶ ）第２図 積雪オ目当水量 （ｃｍ）
Claims (4)
- （１） 環境放射性物質からのガンマ線成分のエネル
ギーを基準として定めた下限値から積分した積雪前と積
雪後の宇宙線荷電粒子成分にもとづくスぜクトルの強度
（計数／単位時間）から積雪相当水母を決定することを
特徴とするＭ＠相当水量の測定方法。 - （２） 前記のガンマ線がカリウムガンマ線又はトリ
ウム系ガンマ線である特許請求の範囲第ｉＶ４に記載の
積雪相当水量の測定方法。 - （３） 積Ｗ相尚水Ｈ１ｊｊｙ Ｗ （ｒ／ｃｘ２）
がＮｓ ＝ Ｎｏ ｅ−”（Ｎｏ；積雪前の宇宙線荷電
粒子成分にもとづく スペクトルの強度、Ｎｓ：積雪後
の宇宙線荷電粒子成分にもとづく スペクトルの強度、
Ａ：宇宙線性’（（を粒子の軟成分に代表される減衰係
数）から決定される特許請求の範囲第１項又は第２項に
記載の積雪相当水量の測定方法。 - （４）積雪相当水”Ａ Ｗ （？／ｃｍ２） がＮ５
＝Ｎｏ（ａｅ−”＋ ｂｅ−８ｗ）（Ｎｏ：積雪前の宇
宙線荷電粒子成分にもとづくスペクトルの強度、Ｎｓ：
積雪後の宇宙線荷電粒子成分にもとづくスペクトルの強
度、Ａ％Ｂ二宇宙線荷電粒子の軟成分、硬成分に代表さ
れる減衰係数、ａ％ｂ＝軟成分、硬成分の割合）から決
定される特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の積雪
相当水量の測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8565583A JPS59210350A (ja) | 1983-05-16 | 1983-05-16 | 宇宙線荷電粒子成分を利用した積雪相当水量の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8565583A JPS59210350A (ja) | 1983-05-16 | 1983-05-16 | 宇宙線荷電粒子成分を利用した積雪相当水量の測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59210350A true JPS59210350A (ja) | 1984-11-29 |
| JPH0416741B2 JPH0416741B2 (ja) | 1992-03-25 |
Family
ID=13864836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8565583A Granted JPS59210350A (ja) | 1983-05-16 | 1983-05-16 | 宇宙線荷電粒子成分を利用した積雪相当水量の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59210350A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019132632A (ja) * | 2018-01-30 | 2019-08-08 | ソイルアンドロックエンジニアリング株式会社 | 密度測定装置および密度測定方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4498751B2 (ja) * | 2004-01-13 | 2010-07-07 | 日本電子株式会社 | 試料評価方法及び試料評価装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50160089A (ja) * | 1974-06-15 | 1975-12-25 |
-
1983
- 1983-05-16 JP JP8565583A patent/JPS59210350A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50160089A (ja) * | 1974-06-15 | 1975-12-25 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019132632A (ja) * | 2018-01-30 | 2019-08-08 | ソイルアンドロックエンジニアリング株式会社 | 密度測定装置および密度測定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0416741B2 (ja) | 1992-03-25 |
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