前回は単位について書きました。多少解りやすいように書いたので正確じゃない点もありますが…。
で、今回は、放射線の測定について書いてみます。
放射線は基本的に目に見えないものです。なので、測定器を用いて数値化します。
検出器には、利用する検出媒体に、気体、液体、個体があります。順番に説明しますね。
気体を用いる検出器として、「電離箱」、「GM(ガイガーミュラー)管式」、「比例計数管」などがあります。
これは、放射線により気体(空気など)が電離されてイオンとなったものを電気的に検出する装置です。
電離とは、原子が陽子と電子に分離されることを示します。この陽子と電子を電気的に検出します。
つまり、「電流が何アンペア流れたか」で放射線の強さに変換します。放射線が強ければ、より多くの電気が流れるという仕組みです。
「電離箱」はよくガンマ(エックス)線を測定するときによく使われます。また、放射線のエネルギーを効率よく測定出来る特徴があります。
測定器には、放射線エネルギーによって補正を必要としますが、電離箱は強い放射線から弱い放射線までエネルギー補正をあまり必要としません。平たくゆうと、万能で使えるってことかな(^▽^;)
ただ、あまり弱い放射線は測ることが難しいです。1マイクロシーベルト以下は正確に測ることができません。(測定器の種類で変わりますが…)
「GM管式」は、比較的安価で、簡単な電子回路で測定できる利点を持っています。主に、ガンマ(エックス)線、ベータ線を測定するときに用います。金属の筒状になっていて、先端は、アルミニウムのキャップが付けられているものが多いです。ベータ線を測定するときは、そのキャップを外して測定します。
「電離箱」と構造は似ていますが、測定する時の電極にかける電圧(印加電圧といいます)が電離箱より高くなっています。
そうすると、放射線により陽子と電子に別れたものが、高い電圧により加速されてほかの原子にぶつかります。ぶつかった原子はまた陽子と電子に分かれ、それが加速されてまたほかの原子にぶつかって…を繰り返します。
最初に発生したイオンの数より、電極に到達するイオンの数が多くなる訳です。これを「ガス増幅」と言います。電離箱ではこの現象は起こりません。
ガスでイオンが増幅されるので、電気的に感度を上げる回路が必要ないので簡単な電子回路で済むわけです。
欠点もあります。先に書いたように、ガスで勝手に増幅されるので放射線のエネルギーに対応した電流が流れるとは限らないのです。なので、放射線のエネルギーに対して補正をする必要があります。
「比例計数管」はGM管と同じくガス増幅を利用しますが、これもまた印加電圧が違います。電離箱と、GM管の中間と言えばわかりやすいでしょうか。
比例計数管は、主に実験室での測定に用います。測定する資料を直接観測器の中にセットするのでアルファ線や極低エネルギーの放射線測定に適しています。
比例計数管は、はじめに発生したイオンと比例した電流が流れるため放射線のエネルギー分析などに使います。
気体検出器についてザザっと書きました。かなり端折って書いてます(;^_^A
テレビで見る測定器は、ほとんどが固体検出器ですね。次回は固体検出器について書きます。では(^-^)/