(57)【要約】【課題】高い測定精度を保ちつつ、広範囲の地表面の線量率を高い作業効率で推定することが可能な地表面線量率推定方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明にかかる地表面線量率推定方法の構成は、地表面１０の放射線量率を推定する地表面線量率推定方法であって、地表面近傍の高さに位置し空間線量率を測定するための第１センサ１１０と、第１センサよりも所定高さ上方に位置し空間線量率を測定するための第２センサ１２０とを備えた測定装置１００を用いて空間線量率を測定し、第１センサの測定値から第２センサの測定値を減算することにより、局所的な擬似地表面線量率を推定することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地表面の放射線量率を推定する地表面線量率推定方法であって、
地表面近傍の高さに位置し空間線量率を測定するための第１センサと、該第１センサよりも所定高さ上方に位置し空間線量率を測定するための第２センサとを備えた測定装置を用いて空間線量率を測定し、
前記第１センサの測定値から前記第２センサの測定値を減算することにより、局所的な擬似地表面線量率を推定することを特徴とする地表面線量率推定方法。
【請求項２】
前記測定装置を移動させながら、前記第１センサおよび第２センサによって複数箇所の空間線量率を測定し、
前記複数箇所ごとに擬似地表面線量率を算出し、
前記複数箇所ごとの擬似地表面線量率を比較することにより、地表面の放射線量率の分布を推定することを特徴とする請求項１に記載の地表面線量率推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地表面における放射線の線量率を推定する地表面線量率推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地表面の放射能汚染の程度や分布を判断するための指標として、地表面における放射線の線量率（以下、地表面の線量率と称する）がある。地表面の線量率の測定には、コリメータと呼ばれる厚さ１０ｍｍ以上の鉛製のカバーをつけたサーベイメータを使って、求める分布の精度に応じた間隔（例えば５ｍ間隔）で測定する手法が用いられている。
【０００３】
上記の手法では、サーベイメータがコリメータによって周囲の空間から遮蔽されるため、周囲の空間から届く放射線を遮断することができる。したがって、コリメータで囲われた地表面のみの線量率を正確に測定することが可能である。しかしながら、コリメータは重量が重く、測定間隔ごとに移動と安定設置を繰り返しながら測定しなければならないため、作業効率が低い。故に上記の手法では、放射線汚染の分布の精度を向上させるために測定間隔を短くする（狭くする）と、作業時間が非常に長くなってしまうという問題があった。
【０００４】
地表面の線量率ではないが、地表面近傍の空間線量率を測定可能な測定器として、非特許文献１に示すような可搬性に優れた放射線測定器が開発されている。非特許文献１の放射線測定器は、高さ方向において任意の間隔（例えば地表５ｃｍおよび１００ｃｍの位置）で２つの放射線検出部（プラスチックシンチレータ器）が配置されたステッキ状の放射線測定器である。２つの放射線検出部の高さは、大人と子供の高さの差を考慮するなどして設定される。これにより、作業員が放射線測定器を持ちながら歩くことで、２つの高さでの放射線量を同時に計測することができ、作業効率の向上ひいては作業時間の大幅な短縮を図ることができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】γプロッター（ガンマプロッター）Ｈを使った放射線量測定デモンストレーションを実施、[online]、［平成２４年１０月４日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.jaea.go.jp/fukushima/other/2012-082902.pdf＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
非特許文献１の放射線測定器によれば、２つの放射線検出部のうち一方を低く（例えば地表５ｃｍ）配置することにより、地表面近傍の空間線量率を測定することができる。しかしながら、非特許文献１の放射線測定器では放射線検出部が周囲の空間から遮蔽されていない、すなわち露出した状態であるため、測定された線量率はあくまでも空間線量率であって、地表面の線量率ではない。このため、非特許文献１の放射線測定器であると、装置の目的が異なるので当然ではあるが、測定された線量率を地表面の線量率と考えると大幅な誤差が生じてしまう。この誤差を低減するためには、地表面近傍に配置される放射線検出部を周囲の空間から遮蔽することが必要であるが、そのためには、やはり重量が重い鉛製のカバー等を取り付けなくてはならず、可搬性ひいては作業効率の低下を招いてしまう。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑み、高い測定精度を保ちつつ、広範囲の地表面の線量率を高い作業効率で推定することが可能な地表面線量率推定方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明にかかる地表面線量率推定方法の代表的な構成は、地表面の放射線量率を推定する地表面線量率推定方法であって、地表面近傍の高さに位置し空間線量率を測定するための第１センサと、第１センサよりも所定高さ上方に位置し空間線量率を測定するための第２センサとを備えた測定装置を用いて空間線量率を測定し、第１センサの測定値から第２センサの測定値を減算することにより、局所的な擬似地表面線量率を推定することを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、第１センサによって測定された地表面近傍の空間線量率から、第２センサによって測定された空間線量率、すなわち誤差となりうる周囲の空間線量率を除外する。すると環境線量や周辺の地表面から届く放射線の影響を除外することができ、測定地点近傍の地表面のみの線量率を高い精度で推定することが可能となる。また鉛製のカバー等が不要であるため、作業効率を飛躍的に向上させることができる。
【００１０】
上記地表面線量率推定方法では更に、測定装置を移動させながら、第１センサおよび第２センサによって複数箇所の空間線量率を測定し、複数箇所ごとに擬似地表面線量率を算出し、複数箇所ごとの擬似地表面線量率を比較することにより、地表面の放射線量率の分布を推定するとよい。かかる構成によれば、高い作業効率を保ちつつ、地表面の放射能汚染の分布を高い精度で推定することが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高い測定精度を保ちつつ、広範囲の地表面の線量率を高い作業効率で推定することが可能な地表面線量率推定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態にかかる地表面線量率推定方法において用いられる測定装置を説明する図である。
【図２】放射線量率の測定結果の実測値をプロットしたコンター図である。
【図３】擬似地表面線量率をプロットしたコンター図である。
【図４】水平距離による放射線の到達強度への影響を説明する図である。
【図５】他の擬似地表面線量率をプロットしたコンター図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１４】
図１は、本実施形態にかかる地表面線量率推定方法において用いられる測定装置を説明する図である。図１に示す測定装置１００において、第１センサ１１０は、地表面近傍の高さに位置し空間線量率を測定するためセンサであり、第２センサ１２０は、第１センサよりも所定高さ上方に位置し空間線量率を測定するためのセンサである。
【００１５】
本実施形態の測定装置１００では、高さ方向に延びる支持部材１５２に対して、地表面１０近傍の高さに第１センサ１１０が取り付けられていて、かかる第１センサ１１０よりも所定高さ上方に第２センサ１２０が取り付けられている。これらの第１センサ１１０および第２センサ１２０により、地表面１０近傍の高さの位置、および第１センサ１１０よりも所定高さ上方の位置の放射線量が測定される。以下、地表面１０から第１センサ１１０までの高さを高さＨ１、地表面１０から第２センサ１２０までの高さを高さＨ２と称する。
【００１６】
上記の第１センサ１１０および第２センサ１２０は、作業員Ｐの背中に取り付けられた取付部材１５４に載置されている測定器１３０に接続されている。測定器１３０は、第１センサ１１０および第２センサ１２０によって測定された放射線量を用いて、高さＨ１および高さＨ２の位置の空間線量率を算出する。算出された空間線量率は、測定器１３０のモニタ（不図示）に表示される。また測定器１３０には作業員Ｐが把持しているモニタ装置１４０も接続されていて、このモニタ装置１４０によっても、算出された空間線量率を確認することが可能である。
【００１７】
本実施形態において、上記の支持部材１５２および取付部材１５４は連結部材１５６によって接続されている。これにより、作業員Ｐの移動にともなって、支持部材１５２に取り付けられている第１センサ１１０および第２センサ１２０も移動し、作業員Ｐが歩きながら空間線量率を測定することが可能となる。
【００１８】
以下、上記説明した測定装置１００を用いた地表面線量率推定方法について説明する。上述したように、高さＨ１および高さＨ２の位置の空間線量率が測定されたら、第１センサ１１０の測定値から第２センサ１２０の測定値を減算、すなわち第１センサ１１０によって測定された放射線量を用いて算出された空間線量率から、第２センサ１２０によって測定された放射線量を用いて算出された空間線量率を減算する。これにより、局所的な擬似地表面線量率が算出される。
【００１９】
上記の擬似地表面線量率は、誤差となりうる環境線量や周辺の地表面から届く放射線による影響が除外された値であるため、測定地点近傍の地表面のみからの影響を受けた値である。この値は絶対値としての線量率ではない（低くなってしまう）が、相対的な指標としては十分に利用可能なものである。したがって、本実施形態の地表面線量率推定方法によれば、従来必要とされていた鉛製のカバー等を用いることなく高い測定精度を確保しながらも、地表面１０の放射線量率を高い作業効率で推定することが可能となる。
【００２０】
また本実施形態の測定装置１００では、上述したように作業員Ｐの移動にともなって第１センサ１１０および第２センサ１２０も移動し、作業員Ｐが歩きながら空間線量率を測定することができる。したがって、作業員Ｐが測定装置１００を背負った状態で歩くことによりかかる測定装置１００を移動させながら、複数箇所の空間線量率を容易に測定することが可能である。
【００２１】
したがって、本実施形態の地表面線量率推定方法によれば、第１センサ１１０および第２センサ１２０によって測定された複数箇所の放射線量を用いて複数箇所ごとの空間線量率を算出（測定）し、その複数箇所ごとの空間線量率を用いて複数箇所ごとに擬似地表面線量率を算出することができる。そして、算出された複数箇所ごとの擬似地表面線量率を比較することにより、地表面１０の放射線量率の分布を推定することが可能となる。これにより、線量が高いホットスポットや、線量が低いクールスポットを広範囲から迅速に検出することができる。また、除染の前後で比較することにより、除染の効果の確認も簡便に測定することができる。
【００２２】
次に、図面を参照しながら、本実施形態の地表面線量率推定方法の実施例について説明する。なお、理解を容易にするために、本実施形態では、高さＨ１を０．１ｍまたは０．３ｍとし、高さＨ２を１．０ｍとした場合を例示しているが、これに限定するものではなく、高さＨ１や高さＨ２は適宜変更可能である。
【００２３】
図２は、放射線量率の測定結果の実測値をプロットしたコンター図である。図２（ａ）は、本実施形態の測定装置１００において高さＨ１が１０ｃｍの第１センサ１１０によって測定された空間線量率のコンター図である。図２（ｂ）は、本実施形態の測定装置１００において高さＨ１が３０ｃｍの第１センサ１１０によって測定された空間線量率のコンター図である。図２（ｃ）は、本実施形態の測定装置１００において高さＨ２が１ｍの第２センサ１２０によって測定された空間線量率のコンター図である。図２（ｄ）は、従来のようにコリメータを取り付けたサーベイメータによって測定した高さ１ｃｍの地表面線量率のコンター図である。なお、図２（ａ）〜（ｄ）は、１０ｍ×１０ｍの敷地を２ｍメッシュで測定した結果を示していて、測定箇所を黒点で示し、それぞれの測定箇所の間を補完している（図３および図５においても同様）。
【００２４】
図２（ａ）、（ｂ）と図２（ｄ）とを比較すると、高さＨ１が１０ｃｍおよび３０ｃｍの空間線量率は、高さ１ｃｍで測定した地表面線量率とおおまかな相関関係を有するものの、部分的に一致しない領域もある。図２（ｄ）のほぼ中央にある破線で囲った領域はホットスポットを示しているが、図２（ａ）、（ｂ）では分解能が低くなってしまっていて、ホットスポットの存在を知ることができないことがわかる。このことから、高さＨ１が１０ｃｍおよび３０ｃｍの空間線量率を単純に参照するだけでは、地表面線量率を把握するための精度が十分ではないことが理解できる。また図２（ｃ）と図２（ｄ）とを比較すると、高さＨ２が１ｍの空間線量率は、高さ１ｃｍで測定した地表面線量率との相関がほとんどないことがわかる。
【００２５】
図３は、擬似地表面線量率をプロットしたコンター図である。図３（ａ）は、高さＨ１が３０ｃｍのときの第１センサ１１０の測定値（空間線量率）から、高さＨ２を１ｍのときの第２センサ１２０の測定値（空間線量率）を減算した擬似地表面線量率をプロットしたコンター図（実施例）である。図３（ｂ）は図２（ｄ）と同じ図であって、従来のようにコリメータを取り付けたサーベイメータによって測定した高さ１ｃｍの地表面線量率のコンター図（比較例）である。
【００２６】
図３（ａ）と図３（ｂ）とを比較すると、線量率の高低差の分布がほぼ一致していることがわかる。ほぼ中央にホットスポットがあることも認識することができる。このことから、本実施形態の地表面線量率推定方法において算出された擬似地表面線量率によれば、周囲の空間線量率による影響を除外し、地表面線量率ひいては地表面の放射能汚染の分布を高い精度で推定することが可能であることが理解できる。
【００２７】
図４は水平距離による放射線の到達強度への影響を説明する図である。図４（ｃ）に示すように、測定点から水平距離ｒ［ｍ］離れた位置にある地表面の点線源が、測定点の各高さｈ［ｍ］における放射線の到達強度（空間線量率）に与える影響は、直線距離ｄ［ｍ］の二乗に反比例する。三平方の定理からｄ２＝ｒ２＋ｈ２であるため、到達強度は１／（ｒ２＋ｈ２）に比例する。
【００２８】
図４（ａ）は、点線源からの水平距離ｒ［ｍ］と測定点における放射線の到達強度の関係を示した図である。図４（ａ）の例では、高さｈ１・ｈ２・ｈ３はそれぞれ１ｍ・０．３ｍ・０．１ｍとしている。到達強度は距離の二乗に反比例するため、それぞれの高さを比較すると、高さｈが低いほど放射線の到達強度が大幅に強くなる。そして、いずれの高さにおいても、水平距離ｒが長くなると放射線の到達強度が急激に減衰する。そして重要な点として、図４（ａ）の例においては、水平距離ｒが２ｍを超えるといずれの高さｈにおける放射線の到達強度も同じとみなせる程度となる。
【００２９】
図４（ｂ）は、水平距離と、２つの高さの到達強度の差の関係を示した図である。図４（ｂ）では、０．１ｍの値−１ｍの値、０．３ｍの値−１ｍの値を示している。図に示すように、水平距離ｒが２ｍを超えると、どちらの場合も０に近似する。このことから、水平距離ｒが２ｍ以上の地表面からの影響を除去できることがわかる。
【００３０】
ここで、センサが拾う放射線の線源は、地表面に堆積した放射性物質か、または空中を浮遊または落下する放射性物質である。このうち、２つのセンサの高さが異なっている場合において、空中を浮遊する放射性物質から受ける影響は同程度である。また図４の考察からわかるように、水平距離がある程度離れた地表面から受ける影響も同程度である。異なるのは、センサの直下の地表面から受ける影響の程度が異なるのである。したがって、高さの異なる２つのセンサから得られる値を減算すると、直下の局所的な地表面のみから受ける放射線の影響を抽出できることがわかる。
【００３１】
なお、上記のように減算すると、測定範囲（図４の例では２ｍ）の外側の影響は除去できるものの、測定範囲内の値も減少してしまう。このため、上記の方法によって得られた値は、絶対値としてはその地表面の線量率として使用することができない。しかしながら、相対値としては利用することができるため、ホットスポットやクールスポットを広範囲から迅速に検出することができる。また、除染の前後で比較することにより、除染の効果の確認も簡便に測定することができる。
【００３２】
なお、上記説明した実施形態では、擬似地表面線量率として、第１センサ１１０の測定値から第２センサ１２０の測定値を減算した値を用いたが、これに限定するものではない。例えば、減算に代えて、第１センサ１１０の測定値を第２センサ１２０の測定値で除算した値を擬似地表面線量率として用いることも可能である。
【００３３】
図５は、他の擬似地表面線量率をプロットしたコンター図である。図５（ａ）は、高さＨ１が１０ｃｍのときの第１センサ１１０の測定値（空間線量率）を、高さＨ２を１ｍのときの第２センサ１２０の測定値（空間線量率）で除算した擬似地表面線量率をプロットしたコンター図（実施例）である。図５（ｂ）は図２（ｄ）と同じ図であって、従来のようにコリメータを取り付けたサーベイメータによって測定した高さ１ｃｍの地表面線量率のコンター図（比較例）である。
【００３４】
図５（ａ）と図５（ｂ）とを比較すると、線量率の高低差の分布が大部分で一致していることがわかる。ほぼ中央にホットスポットがあることも認識することができる。このことから、第１センサ１１０の測定値を、第２センサ１２０の測定値で除算した値によっても、地表面の放射能汚染の分布を高い精度で推定可能であることがわかる。
【００３５】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、地表面における放射線の線量率を推定する地表面線量率推定方法として利用することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１０…地表面、１００…測定装置、１１０…第１センサ、１２０…第２センサ、１３０…測定器、１４０…モニタ装置、１５２…支持部材、１５４…取付部材、１５６…連結部材、Ｐ…作業員
【図１】
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【図２】
2014081343.tif 000004
【図３】
2014081343.tif 000005
【図４】
2014081343.tif 000006
【図５】
2014081343.tif 000007