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(^-^)/

実家の農作業を終えて帰ってきました!


稲刈りは終了。今後はモミ擦り。今年の米は結構収穫ありました( ̄▽+ ̄*)


リンゴは、


obaraさんのときどきブログ


こんな感じ。品種は「ジョナゴールド」です。まもなく収穫~!


今年のジョナゴールドはちょっと品質が悪い(ノ_・。)

他の品種で挽回しましょ(・∀・)


今年の米の価格は高めのようです。しばらく農産物の混乱は続きそうですね。

早く収束してくれればいいのだけど。
え~、前回は放射線の定義と種類について書きました。

今回は何について書こうか考えていましたが…単位について書いてみようかと。


放射線測定の公表では「マイクロシーベルト」とか「ミリシーベルト」がよく使われています。でも、この単位、いったい何を表わしているのでしょうか?
「測定値は○○マイクロシーベルトで、通常の○○倍です」なんてこと言われてピンとこない方が大半だと思います!


まず、テレビ報道でよく出る単位を説明しますね。

放射性物質の量や濃度を表わすものに「ベクレル(Bq)」があります。これは、【一秒間に放射性物質が一個壊変する】と1ベクレルとなります。壊変とは放射性物質がベータ線やアルファ線をだして他の原子に変化することです。
つまり、1000ベクレルは【一秒間に1000個の放射性物質の原子が壊変】していることになります。


この「ベクレル」の値と、目的とする核種(鉄とかカルシウムとかの物質のことだと思ってください)が判れば重さや体積に換算できます。
食品の基準になってる1キログラムあたり500ベクレルとはいったい何グラム含まれているでしょう?計算してみました。
核種はセシウム137だとすると、1キログラム当たり含まれている量は約0.000000000155グラム!


この量を「少ない」と思うか「多い」と思うか…。でも、この量は私的には十分安全な量だと思います。
視点を変えると、たったこんな量でも健康への影響を考えなければいけません。
それほど放射性物質の管理は大変なのです。


次に「シーベルト(Sv)」について説明しますが、その前に「グレイ(Gy)]という単位に触れておかなければなりません。

この「グレイ」と「シーベルト」は放射線のエネルギーについての単位です。先の「ベクレル」は出てくる放射線の数を表します。(1ベクレル=1本の放射線と考えてください。複数本の放射線を出す場合もあります。)
道路に例えると、走っている車の台数がベクレル、その車のスピードがグレイ、シーベルトと考えると想像しやすいのかな?

では、グレイとはどのくらいなのか。定義は放射線により【1キログラムあたりに1ジュールのエネルギーを与えられる】と1グレイとなります。あー、「ジュール」は物理学のエネルギー単位です。4.2ジュールで1カロリーに相当します。細かいところは調べてください。すいません(^▽^;)

このグレイの単位はすべての「物質」に対して用いられます。つまり、人間でも、水でも、石ころにでも用います。「物質」がどの位放射線からエネルギーを受けたか(吸収したか)を表すためのものです。


では、「シーベルト」とはなんでしょう。先に述べたものは「物質」に対するものです。こちらの「シーベルト」は、いうなれば「人体」に対する単位です。(他にも用いますが、ここでは省きます)
放射線にはアルファ線、ベータ線、ガンマ線、エックス線、中性子線などの種類がありますが、それぞれ人体に対する影響が違ってきます。つまり、単一のエネルギーの単位では人体の影響を表わしきれないのです。
そこで、放射線ごとの影響を補正するべく「放射線荷重係数」という係数を乗じて「グレイ」の値を補正します。
たとえば、ガンマ線は係数が「1」ですが、アルファ線は「20」です。同じエネルギー(グレイ)でも影響はガンマ線とアルファ線では20倍も違うのです。
いろいろ放射線の測定結果が出ていますが、ほとんどは、ガンマ線の測定結果です。


ちょっと大急ぎで書きましたのでなかなか見づらい文章ですな(^_^;)
細かいところ、正確ではないところもあります。でも、解釈としては充分ですのでこのままごり押しします!

もっと気になることありましたらコメント下さい。わかる範囲でお答えします。
では、そろそろビールが冷えたころだと思いますのでこれまで(^-^)/