(57)【要約】【課題】測定対象を原形のまま、簡便かつ迅速に放射線の量を測定できる放射線測定装置および放射線測定方法を実現する。【解決手段】放射線測定装置は、電離箱１０と電離箱１０に対し測定対象Ｏｂを位置づける測定位置決め部３０とを有し、電離箱１０は、壁部１１および開口部１２によって規定される内部空間１０ｓに配設され所定の電圧が印加される第１の電極１３と、開口部１２から直視できる壁部１１の領域と開口部１２の間の、内部空間１０ｓに配設された第２の電極１４と、開口部１２と第２の電極１４の間に介在する遮蔽電極１６とを備え、遮蔽電極１６が開口部１２と第２の電極１４の間を静電遮蔽しており、測定位置決め部３０が測定対象Ｏｂを電離箱１０の開口部１２と相対する位置に位置づける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電離箱と、前記電離箱に対し測定対象を位置づける測定位置決め部とを有する放射線測定装置であって、
前記電離箱は、
壁部および開口部によって規定される内部空間に配設され、所定の電圧が印加される第１の電極と、
前記開口部から直視することができる前記壁部の領域と前記開口部との間の、前記内部空間に配設された第２の電極と、
前記開口部と前記第２の電極との間に介在する前記遮蔽電極とを備え、
前記遮蔽電極が前記開口部と前記第２の電極との間を静電遮蔽しており、
前記測定位置決め部が、前記測定対象を前記電離箱の開口部と相対する位置に位置づけることを特徴とする放射線測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線測定装置において、
前記電離箱は、
複数の前記第２の電極を備え、
前記開口部と前記開口部から直視することができる前記壁部の領域との間の前記内部空間において、前記複数の第２の電極の間に配設された補助電極をさらに備えたことを特徴とする放射線測定装置。
【請求項３】
前記電離箱が備える前記第２の電極が、前記開口部によって規定される開口面と略平行して配設されたことを特徴とする請求項１または２に記載の放射線測定装置。
【請求項４】
前記電離箱が備える前記第１の電極が前記壁部の少なくとも一部をなすことを特徴とする請求項１または２に記載の放射線測定装置。
【請求項５】
前記測定位置決め部による前記測定対象の位置づけは、
前記測定対象を収容した容器の、前記電離箱に対する位置づけによって行われることを特徴とする請求項１または２に記載の放射線測定装置。
【請求項６】
壁部および開口部によって規定される内部空間に配設され、所定の電圧が印加される第１の電極と、
前記開口部から直視することができる前記壁部の領域と前記開口部との間の、前記内部空間に配設された前記第２の電極と、
前記開口部と前記第２の電極との間に介在する前記遮蔽電極とを備え、
前記遮蔽電極が前記開口部と前記第２の電極との間を静電遮蔽する電離箱の、前記開口部と相対する位置に測定対象を位置づける位置決め工程と、
前記位置決め工程において位置づけられた測定対象から放射される放射線を測定する放射線測定工程とを有することを特徴とする放射線測定方法。
【請求項７】
請求項６に記載の放射線測定方法において、
前記電離箱は、
複数の前記第２の電極を備え、
前記開口部と前記開口部から直視することができる前記壁部の領域との間の前記内部空間において、前記複数の第２の電極の間に配設された補助電極をさらに備えたことを特徴とする放射線測定方法。
【請求項８】
請求項６または７に記載の放射線測定方法において、
前記放射線測定工程において測定された放射線測定値が予め定めた閾値を超えているか否かを判定する判定工程をさらに有することを特徴とする放射線測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電離箱を用いた放射線測定装置および放射線測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原子力施設の事故などによる放射能汚染（汚染と表記することがある）が疑われる、たとえば農林水産物などの検査では、セシウム１３７などガンマ線を放射する核種の含有量の多寡を検査するため、一般にガンマ線スペクトロメータが使用される（非特許文献１）。ゲルマニウム半導体検出器を用いたガンマ線スペクトロメータは、ガンマ線スペクトルの分解能が高く、放射性物質の濃度（Ｂｑ／ｋｇ）を高い精度で測定できる一方、濃度の低いところになると検出（測定）に長い時間を必要とするため、環境の経時変化などが測定誤差の発生要因となる。
【０００３】
厚生労働省は、平成２４年４月から放射能汚染を規制する食品中の放射性物質の基準値（以下、規制値と表記することがある）をより厳しくした。この規制値の厳格化にともない、従来より微量のセシウム１３７などを検出する必要が生じ、感度において厳しいことに加え、測定時間が長くなって、測定誤差が増大する可能性がある。
【０００４】
またガンマ線スペクトロメータは、宇宙線などの影響を排除するため、鉛などで形成されたチャンバー内において測定を行わなければならない。そのため測定対象（たとえば農林水産物など）は、これを細かく粉砕したうえで測定用の容器に収納しなければならず、検査は必然的にサンプリング検査となって、全数検査を行うことはできない。
【０００５】
サンプリング検査では母集団（たとえば、ある海域で水揚げされた秋刀魚など）における放射能汚染を判定するためには、相応の数のサンプルを測定する必要があり、その結果、検査時間が長くなる（秋刀魚などの鮮度が落ちてしまう。）。加えて、ガンマ線スペクトロメータは、測定用の容器から全立体角（４πステラジアン）方向に放射されるガンマ線を測定するもので、チャンバーなどが複雑な構造を有して高価な装置である。
【０００６】
このように、長時間の測定および粉砕などの前作業が必要なガンマ線スペクトロメータは、迅速な流通が求められる生鮮食料品における放射能汚染の厳しい検査に適しているとはいえず、全数検査にも適さず、また高価であるため生鮮食料品などの売価上昇および生産者の利益圧迫の要因となる。
【０００７】
ところで、測定対象から放射されるガンマ線とベータ線との間には量的な比例関係があり、たとえばベータ線を電離箱で測定することで、その測定対象に含まれるセシウム１３７などの濃度を推定できる。
【０００８】
電離箱は、その内部に希ガスを封入するとともに複数の電極（たとえば高圧電極および集電極）を有し、入射した放射線によって希ガスが電離することで発生す正イオン、負イオン（以下、正イオンおよび負イオンを、単にイオンと表記することがある）および電子を電極で収集して放射線の量を測定するものである（特許文献１）。
【０００９】
電離箱は、その開口部が極めて薄いガス封入膜で閉塞されており、外部電界の影響を受けると、イオンおよび電子の収集に影響を生じる。そのため、少なくとも集電極を外部電界から静電遮蔽する必要があり、ガス封入膜には、たとえば数ミクロンの膜厚の導電性薄膜（静電遮蔽膜）が蒸着されている。こうしたガス封入膜は高価であり、これが破れた場合には、ガス封入膜の交換および希ガスの再封入が必要となり、また修理作業のために放射線測定装置の稼働率が低下する。
【００１０】
ところで、放射能汚染が規制値以下であるか否かを判定するのであれば、高精度な測定は必要ない。なぜならば、規制値から測定で生じ得る誤差を差し引いた値を閾値とし、この閾値よりも、測定された放射線の量が低い場合には、規制値以下と判定できるからである。このように誤差を考慮した測定の場合には、希ガスを封入する必要性が乏しく、ガス封入膜を省略して電離箱の取扱を容易なものにできる。
【００１１】
しかし、開口部を外部に対し開放すると、集電極を外部電界から静電遮蔽できず、外部電界が測定の擾乱要因となって、放射線測定に誤差が生じ得る。こうした誤差が生じない電離箱として、集電極を開口部から直視できないように、集電極を高圧電極の陰に退避させた電離箱が開発された（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平１０−３３２８３５号公報
【特許文献２】特許第４６７１１５３号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】「放射性物質の分析について」農林水産省、平成２３年１２月、農林水産省ウェブサイト、放射性物質の測定結果について理解を深めるために、放射性物質の分析に関する研修用資料、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍａｆｆ．ｇｏ．ｊｐ／ｊ／ｓｙｏｕａｎ／ｓｅｉｓａｋｕ／ｄａｔａ  ｒｅｌｉａｎｃｅ／ｍａｆｆ  ｔｏｒｉｋｕｍｉ／ｒａｄ  ｓｏｋｕｔｅｉ．ｈｔｍｌ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
そこで本発明は、測定対象を原形のまま（たとえば鮮魚は鮮魚のまま、魚肉の切り身は切り身のまま）、簡便かつ迅速に放射線の量を測定することができ、好ましくは測定対象の全数検査にも対応できる放射線測定装置および放射線測定方法の実現を課題とした。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題の解決にあたり、発明者は以下の点に着眼した。先ず、電離箱によるベータ線の測定に基づいて、測定対象における放射性物質（ガンマ線を放射する核種）の濃度を推定できる点であり、次に、放射能汚染が基準値以下か否かを判定するのであれば、規制値よりも厳しい閾値を設定することで、測定誤差の影響を排除できる点である。
【００１６】
前記課題を解決するために、本発明にかかる放射線測定装置は、電離箱と測定位置決め部とを有しており、測定対象は測定位置決め部によって電離箱の開口部と相対する位置に位置づけられる。電離箱は、壁部および開口部によって規定される内部空間に配設され、所定の電圧が印加される第１の電極（高圧電極）と、開口部から直視することができる壁部の領域と開口部との間の、内部空間に配設された第２の電極（集電極）と、開口部と第２の電極との間に介在する遮蔽電極とを備えており、遮蔽電極が開口部と第２の電極との間を静電遮蔽している（請求項１）。
【００１７】
該放射線測定装置の電離箱は、第２の電極によって、きわめて微弱な電荷を検出するため、外部電界の影響を受けた場合には、放射線測定に誤差が生じる。しかし外部電界による電気力線は、開口部を通過しても、遮蔽電極で遮蔽された第２の電極には到達できないから、外部電界が放射線測定に影響を与えることはない。すなわち電離箱は、開口部を静電遮蔽する必要がない。
【００１８】
また、電離箱における各電極の位置関係によれば、仮に遮蔽電極を取り除いたときには、第２の電極は開口部から直視できる空間に配設されている。したがって、開口部から直視できる内部空間において、第１の電極と第２の電極との間に高電界を発生させることができる。この高電界によって、電離箱は、放射線で電離したイオンと電子を極力逃すことなく収集することができる。
【００１９】
したがって、該放射線測定装置は、その電離箱の開口部を広くしても第２の電極（集電極）が外部電界の影響を受けず、高感度な放射線測定が可能であり、電離箱の広い開口部と相対する位置に多くの測定対象を位置づけることができて、測定対象を原形のまま測定できる（たとえば鮮魚は鮮魚のまま、魚肉の切り身は切り身のまま測定でき、測定対象を細かく粉砕するなどの前作業を省略できる。）。したがって、実際に放射線測定を行った食料品などを市場に供給することも可能となる。
【００２０】
なお遮蔽電極は、静電遮蔽の効果を高めるために、その電位を安定させる（たとえば第１の電極を駆動する高圧電源と同電位とする、またはこの高圧電源と同極性の電位とする。）。こうすることで遮蔽電極と第２の電極との間にも電界強度が生じるから、さらに高感度な放射線測定が可能となる。
【００２１】
また本発明にかかる放射線測定方法は、前述した電離箱の、開口部と相対する位置に測定対象を位置づける位置決め工程と、位置決め工程において位置づけられた測定対象から放射される放射線を測定する放射線測定工程とを有している（請求項６）。
【００２２】
したがって、本発明にかかる放射線測定装置および放射線測定装置によれば、外部電界の影響を受けずに放射線測定を行うことができる（請求項１および６）。
【００２３】
放射線測定に用いる電離箱は、第２の電極を複数配設し、複数の第２の電極の間に、さらに補助電極を配設したものでもよい。こうした補助電極は、これを（これらを）開口部から直視でき、これの（これらの）電位を第１の電極と同電位または同極性の電位とする（請求項２および７）。こうすることで補助電極と第２の電極との間にさらに電界を生じさせ、さらに高感度な放射線測定を行うことができる。ここで補助電極を第２の電極と平行させると、補助電極と第２の電極との間に生じる電界を大きくすることができ、さらに高感度な放射線測定が可能となる。
【００２４】
放射線測定工程において測定された放射線測定値につき、この測定値が予め定めた閾値を超えているか否かを判定する判定工程をさらに有してもよい（請求項８）。また、閾値を規制値よりも厳しい値とすることで、ベータ線の測定に基づく放射性物質（ガンマ線を放射する核種）の濃度の推定などに伴う測定誤差の影響を排除できる。
【００２５】
第２の電極は、開口部で規定される面と略平行して配設されることが好ましい。こうすることで、第２の電極から放射される（または第２の電極へ入射する）電気力線の分布を、開口部から平面視した場合において均一化することができ、さらに高感度な放射線測定が可能となる（請求項３）。
【００２６】
電離箱は、第１の電極が壁部の少なくとも一部をなしていてもよい。そうすれば電離箱の構造が簡略化される。また壁部の多くの領域、または壁部のすべての領域が第１の電極であれば、電離箱の構造が一層簡略化され、そして開口部側から見た内部空間の多くの領域に、第１の電極と第２の電極との間に生じる電気力線が、より密にかつ均等に分布するから、高感度な放射線測定を行うことができる（請求項４）。
【００２７】
測定対象は、原形のまま容器に収容したうえで電離箱に対し位置づけることで、多数の測定対象を迅速かつ簡便に測定できる（請求項５）。
請求項
【発明の効果】
【００２８】
上記構成を有する本発明にかかる放射線測定装置および放射線測定方法によれば、電離箱によるベータ線の測定に基づいて、測定対象における放射性物質（ガンマ線を放射する核種）の濃度を推定でき、測定位置決め部によって、測定対象を電離箱の開口部と相対する位置に位置づけることで、簡便、正確かつ迅速に放射線の量を測定でき、放射能汚染が基準値以下か否かの判定において測定誤差の影響を排除でき、また測定対象を原形のまま測定でき、実際に放射線測定を行った食料品などの市場などへの供給が可能となり、そして測定対象となる物品の数量によっては、全数検査も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明にかかる放射線測定装置の一実施例における全体概略構成を説明するための分解斜視図である。
【図２】図１に示す放射線測定装置が有する電離箱の概略構成を説明するための斜視図である。
【図３】図２に示す電離箱の断面概略構成を説明するための図である。
【図４】図２に示す電離箱において、外部電界が集電極に与える静電誘導の影響を説明するための図である。
【図５】放射線測定装置の筺体に図２に示す電離箱を実装した場合における、外部電界が集電極に与える静電誘導の影響を説明するための図である。
【図６】図２に示す電離箱が備えた遮蔽電極の概略構成を説明するための斜視図である。
【図７】図２に示す電離箱の内部空間における電気力線の分布を説明するための図である。
【図８】放射線測定装置の筺体への、図２に示す電離箱の実装を説明するための図である。
【図９】図１に示す放射線測定装置が有する測定位置決め部において、測定対象を収容したトレイの位置決めを行うための構成要素を説明するための図である。
【図１０】トレイに測定対象を収容したときの概略断面構成を示す図である。
【図１１】図１に示す放射線測定装置に、エレクトロメータおよび測定結果を表示する表示器を接続したときの概略構成を示す図である。
【図１２】図２に示す電離箱の変形例における断面概略構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照して、本発明にかかる電離箱について説明する。
【００３１】
＜＜放射線測定装置の全体構成＞＞
図１は、本発明にかかる放射線測定装置の一実施例における全体概略構成を説明するための分解斜視図である。放射線測定装置１Ａは、電離箱１０および測定位置決め部３０を有している。電離箱１０は、筺体２０に装着され、筺体２０によって測定位置決め部３０と機械的に連結される（図１は、電離箱１０を装着した筺体２０と測定位置決め部３０とを分離した状態を示している。）。放射線測定装置１Ａでは、測定対象Ｏｂを収容したトレイ４０が測定位置決め部３０に挿入され、トレイ４０が電離箱１０の開口部１２と相対する位置に位置づけられたのちに、測定対象Ｏｂから放射された放射線が測定される。
【００３２】
以下、放射線測定装置１Ａの電離箱１０、筐体２０、および測定位置決め部３０について説明し、さらに放射線測定および規制値の判定などについて説明する。
【００３３】
＜電離箱＞
図２は、電離箱１０の概略構成を説明するための斜視図であり、図３はその断面概略構成を説明するための図である。
【００３４】
図２に示すように、電離箱１０は、扁平な直方体形状（高さ５０ｍｍ、幅３００ｍｍ、奥行き４２０ｍｍ）をなしており、４つの側壁１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄおよび天板１１ｅで壁部１１が形成されている（側壁１１ａおよび１１ｂは幅方向の側壁であり、側壁１１ｃおよび１１ｄは奥行き方向の側壁である。）。これら側壁１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄおよび天板１１ｅは、機械的および電気的に接続されている。なお図２および図３は、電離箱１０の概略構成を理解しやすくするため、天板１１ｅを図中の下方に示し、天板１１ｅと相対する開口部１２を上方に示してある。
【００３５】
開口部１２は、側壁１１ａ、１１ｂ、１１ｃおよび１１ｄの、それぞれの開口端を開口端１１ｗ、１１ｘ、１１ｙおよび１１ｚとし、これら開口端１１ｗ、１１ｘ、１１ｙおよび１１ｚで規定される長方形状の領域（面領域）である。この開口部１２の面積は１２６０平方ｃｍであり（簡略化のため各側壁の厚さは無視した）、開口部１２と壁部１１とで規定される空間が電離箱１０の内部空間１０ｓである。
【００３６】
かかる電離箱１０は、開口部１２から内部空間１０ｓに入射した放射線によって電離したイオンおよび電子を検出することで、入射放射線の量を測定する。ここで発明者は、測定精度を向上させるため、１気圧の大気中で最大約１．４ｍであるベータ線の飛程を５０ｃｍと厳しく想定し、この１０分の１の５０ｍｍを電離箱１０の高さとすることで、ベータ線を確実に捉えることとした。
【００３７】
＜高圧電極＞
壁部１１は、アルミニウムで形成されており、その厚さはたとえば１〜２ｍｍである。電離箱１０では、壁部１１が高圧電極１３（第１の電極）を兼ねている。高圧電極１３は、正イオンを収集するために、高圧電源部（図示せず）によって負電圧（たとえば−２５Ｖの電圧）が印加される。高圧電極１３は、その電位が上記負電圧で規定され、電離箱１０の外部電界の影響を受けない。なお壁部１１をステンレス鋼で形成すれば、耐久性が向上する一方、重量が増加する。
【００３８】
＜集電極＞
図２および図３に示すように、内部空間１０ｓには、側壁１１ｃおよび１１ｄと平行して、３本の集電極１４が、天板１１ｅと開口部１２との中間領域に配設されている。ここで天板１１ｅと開口部１２は、それらの面形状が合同であり、かつ平行して相対しているから、天板１１ｅと開口部１２との間の空間は、開口部１２から直視可能な内部空間１０ｓである。
【００３９】
３本の集電極１４は、約１００ｍｍ間隔で配設され、側壁１１ｃに直近の１本、および側壁１１ｄに直近の１本は、それぞれ側壁から約５０ｍｍ離間している。集電極１４は、たとえば直径が３〜５ｍｍのステンレス円筒体であり、長さが電離箱１０の奥行きよりも長く、側壁１１ａおよび１１ｂを貫通して、それらの両端が側壁１１ａおよび１１ｂの外側に位置している。側壁１１ａおよび１１ｂでは、集電極１４が貫通する部位に絶縁部材１５が配設されて、集電極１４と壁部１１（高圧電極１３）の間を電気的に絶縁している。３本の集電極１４は、壁部１１の外部において、接続部材１４ａによって電気的に接続されており、外部回路（図示せず）によってゼロ電位（接地電位）にバイアスされる（集電極は、電気的に接続される増幅回路との関係でゼロ電位にバイアスされるが、接地はされない。）。
【００４０】
上述のように配設された集電極１４と開口部１２との位置関係を図４に示す（図４は、開口部１２を図中、下方に示している。）。電離箱１０の下方領域Ｓでかつ電離箱１０の直下近傍から、開口部１２をとおして内部空間１０ｓを見たとき、遮蔽電極１６（後述）が配設されていないとすると、すべての集電極１４を目視することができる。
【００４１】
集電極１４を目視する視点を、電離箱１０の直下から電離箱１０の幅方向（３図中の矢印Ｗ１またはＷ２）に移動させた場合、集電極１４を目視できなくなる位置は、開口部１２の直下からかなり離れた位置である。このときの視点と集電極１４とを結ぶ光路ＯＰ１およびＯＰ２を図４に示す（図４では、左側の集電極１４についての光路のみが示されている。光路ＯＰ１は側壁１１ｃの開口端１１ｙに、ＯＰ２は側壁１１ｄの開口端１１ｚに、それぞれ接する）。
【００４２】
このように図４中の左側の集電極１４は、開口部１２側の広い領域から見えるから（３本の集電極１４を考慮するとさらに広い領域となる）、開口部１２が開放されていると（少なくとも静電的に開放されていると）、集電極１４が外部電界の誘導を受けて、電子の検出に誤差が生じる。
【００４３】
ところで電離箱１０は、放射線測定装置１Ａに実装される。この場合、一般に、側壁１１ａ〜１１ｄ近傍の外側で、かつ開口部１２よりも下方に、放射線測定装置１Ａの遮蔽部材Ｍが位置づけられる（図５）。
【００４４】
こうした場合、電離箱１０は、開口部１２の下方で、概ね遮蔽部材Ｍで囲まれた空間からの外部電界の影響を排除できればよい。このとき、集電極１４から測定対象Ｏｂを直視できる領域は、図５に示すように光路ＯＰ１’およびＯＰ２’で規定されて、図４に示す光路ＯＰ１およびＯＰ２で規定される領域よりも狭くなる。
【００４５】
＜遮蔽電極＞
発明者は電離箱１０に遮蔽電極１６を設けた（図２および図３）。遮蔽電極１６は、図６に示すように、第１の長辺１６ａと第２の長辺１６ｂとの間を断面Ｕ字形状としたステンレス製の長尺部材であり、図３に示すように集電極１４と開口部１２との間に配設され、そのＵ字形状の底部領域１６ｃの外部表面が開口部１２に向けて位置づけられる。集電極１４は、遮蔽電極１６のＵ字形状の溝空間１６ｓ側に位置しており、開口部１２との間が遮蔽電極１６で電静遮蔽されている。
【００４６】
ここで集電極１４は、その全体が溝空間１６ｓ内に位置づけられる必要はない（集電極１４は、遮蔽電極１６の第１の長辺１６ａと第２の長辺１６ｂとを含む平面と交差してもよい。）。遮蔽電極１６は、開口部１２から集電極１４にいたる光路、例えば図４（または図５）に示す光路ＯＰ１およびＯＰ２（または光路ＯＰ１’およびＯＰ２’）を遮ることで、集電極１４を外部電界から静電遮蔽できればよい。
【００４７】
遮蔽電極１６は、高圧電極１３と同電位または同極性の電位にバイアスされる（集電極１４を基準として、高圧電極１３および遮蔽電極１６の電位が同電位または同極性であるという意味である。）。こうして電位が規定される遮蔽電極１６は、高圧電極１３と同様の理由で外部電界の影響を受けない。なお遮蔽電極１６は、外部電界による集電極１４への静電誘導を遮蔽できればよいのであり、その断面形状がＵ字形状に限定されるものではない。たとえば断面半円形状であってもよい。
【００４８】
＜補助電極＞
電離箱１０の内部空間１０ｓには、３本の集電極１４に平行して、２本の補助電極１７が配設されている（図２および図３）。これら補助電極１７は、たとえば集電極１４と断面形状が同一のステンレス円筒体であり、天板１１ｅおよび開口部１２との位置関係も集電極１４と同様である。これら補助電極１７は、いずれも２本の集電極１４の中間に位置づけられ、壁部１１（高圧電極１３）と機械的および電気的に接続されている。
【００４９】
＜内部空間における電界＞
高圧電極１３（壁部１１）に負電圧（たとえば−２５Ｖ）を印加し、集電極１４をゼロ電位にバイアスすると、図７に示すように、集電極１４から高圧電極１３に向かう電気力線Ｄが生じる（図７には電気力線Ｄの一部を示す。）。補助電極１７は高圧電極１３と同電位であるから、奥行き方向の側壁１１ｃとそれに隣接する集電極１４との間、奥行き方向の側壁１１ｄとそれに隣接する集電極１４との間、および２本の補助電極１７と３本の集電極１４との間における電気力線の密度は概ね均一となる。
【００５０】
したがって、電離箱１０においては、開口部１２をとおして内部空間１０ｓの電気力線Ｄの分布を平面視したときに、内部空間１０ｓの全領域に殆ど均一な電気力線Ｄが分布することになる。こうした分布の電気力線Ｄは、電離箱１０の開口部１２から内部空間１０ｓに入射した放射線によって電離したイオンおよび電子を、効率よく高圧電極１３および集電極１４へ向け加速する。したがって高圧電極１３は正イオンを、集電極１４は負イオンおよび電子を、それぞれ効率よく収集する（電離箱１０は、高感度な放射線測定を行うことができる。）。
【００５１】
＜筺体＞
図８は、電離箱１０を筺体２０に装着する様子を説明するための図であり、図２および図３と同様の理由で、電離箱１０の天板１１ｅを図中の下方に示し、開口部１２を上方に示してある。
【００５２】
筺体２０は、アルミニウムで形成された枠体であり、その枠体内部空間２０ｓ’に電離箱１０を装着する。筺体２０は、幅方向閉塞板２１および奥行き方向閉塞板２２を、それぞれ２枚有している。筺体２０への電離箱１０の装着は、たとえば、筺体２０から幅方向閉塞板２１を取り外したのち、電離箱１０を枠体内部空間２０ｓ’へ挿入し、さらに筺体２０へ固定したうえで、取り外していた幅方向閉塞板２１を筺体２０に装着することで行われる。筺体２０に装着された電離箱１０の壁部１１（高圧電極１３でもある）は、筺体２０から電気的に絶縁される。
【００５３】
筺体２０は、電離箱１０をさらに静電遮蔽することはもとより、壁部１１の外部に配設された集電極１４の端部などの近傍における、アルファ線およびベータ線の影響を防ぐことができる。
【００５４】
＜電離箱によるベータ線検出＞
電離箱１０の開口部１２に外部から入射した放射線（ベータ線）は、内部空間１０ｓの空気を構成する分子の元素を電離して、イオンおよび電子を発生させる。正イオンは負電圧が印加された高圧電極１３で収集され、負イオンおよび電子は高圧電極１３に対し正電位である集電極１４（ゼロ電位にバイアスされている）で収集され、高圧電極１３と集電極１４との間に微小な電流が流れる。この微小電流を測定することで放射線を測定することができる。
【００５５】
電離して発生するイオンおよび電子の量は、気圧、温度などの影響を受け変動する。この変動は、放射線測定における誤差要因となるが、再現性があるため気圧、温度などをパラメーターとする変動特性を予め測定しておくことで、補正することができる。
【００５６】
放射線が一定の規制値以下であることの判定は、規制値から上記変動で生じ得る誤差（たとえば、測定において生じ得る気圧、温度などの変動を考慮した誤差）を差し引いた値よりも、電離箱１０による測定値が少ないことをもって、規制値以下とすることができる。また、予め実測した気圧、温度などによる変動特性に基づいて、電離箱１０による測定値を補正すれば、正確な放射線の量を算出することができる。
【００５７】
アルファ線による影響を排除して、正確なベータ線の量の判定または測定をする場合には、開口部１２を合成樹脂などの薄膜（たとえば膜厚５０μｍ）で覆って、アルファ線を遮断する。もちろん内部空間１０ｓは大気と実質的に同質の空気が満たされていればよい（希ガスを封入する必要はない。）。こうした薄膜は、安価で、仮に破れるなどしたときには交換すればよく、ガス交換の必要もないから、交換作業も簡単かつ低コストであり、仮に破損しても放射線測定装置の稼働率に大きな影響を与えない。
【００５８】
こうした薄膜は単に防塵のために使用するものであってもよい。この場合には、所望の防塵が達成できる範囲で、薄膜が通気性を有してもよい。アルファ線遮断の場合も、防塵の場合も、集電極１４は遮蔽電極１６によって静電遮蔽されているから、薄膜における静電遮蔽効果の有無は問題ではない。
【００５９】
＜測定位置決め部＞
図１に示すように測定位置決め部３０は、扁平な略直方体形状の箱体であり、相対する底板３１および天板３２を有し、さらにその４つの側部のうち、右側部が右側壁３３ａによって、右側部が左側壁３３ｂによって、そして後部が後部壁３３ｃによって、それぞれ閉ざされる一方、前部が開口して測定対象挿入口３４となっている。これら底板３１、天板３２、右側壁３３ａ、左側壁３３ｂ、後部壁３３ｃおよび測定対象挿入口３４で規定される測定空間３０ｓに測定対象Ｏｂが位置づけられる。
【００６０】
測定位置決め部３０の天板３２に設けられた天板開口部３２ｈは、電離箱１０の開口部１２と同一形状または開口部１２より若干大きい形状を有している。したがって、天板３２によって電離箱１０の開口部１２を遮ることなく、電離箱１０を天板３２に連結することができる。その結果、測定位置決め部３０に位置づけられた測定対象Ｏｂから放射された放射線（ベータ線）のすべて、または殆どを電離箱１０の内部空間１０ｓに導き入れることが可能となる。
【００６１】
＜電離箱と測定対象との位置関係＞
測定位置決め部３０における測定対象Ｏｂの正確な位置決めには、たとえば、トレイ４０（図１および図９）が用いられる。トレイ４０は扁平な略直方体形状の有底体であり、その平面視形状は電離箱１０の開口部１２と同一形状または若干小さい形状である。
【００６２】
図９に示すように、測定位置決め部３０の底板３１上には、測定対象挿入口３４側から後部壁３３ｃ方向に、右ガイド部３５ａおよび左ガイド部３５ｂがトレイ４０の幅Ｗより若干広い間隔で平行に配設されている。また後部壁３３ｃ側では、方向にストッパ３５ｃが右ガイド部３５ａおよび左ガイド部３５ｂと直交して配設されている（右ガイド部３５ａ、左ガイド部３５ｂおよびストッパ３５ｃはガイド部３５を構成する。）。
【００６３】
ガイド部３５に挿入されたトレイ４０をストッパ３５ｃに当接させると、トレイ４０の底板４１が電離箱１０の開口部１２の直下に位置づけられ、底板４１の４辺に立設した４つの周壁が電離箱１０の開口部１２の開口端１１ｗ、１１ｘ、１１ｙおよび１１ｚ（図２参照）の略直下に位置づけられる。この位置づけによって、測定対象Ｏｂから放射されたベータ線は、そのすべて、または殆どが電離箱１０の内部空間１０ｓへと入射する。ここで、大気中のベータ線の平均飛程５０ｃｍを考慮すると、電離箱１０の開口部１２と、測定位置決め部３０に位置づけられたトレイ４０の周壁との間の距離はできるだけ短い（たとえば数ｍｍ〜数ｃｍ程度）ことが望まれる。
【００６４】
＜測定対象のトレイへの収容と放射線測定＞
測定対象が生牡蠣である場合を例として放射線測定について説明する。放射線測定装置１Ａは、生牡蠣をすり潰さず原形のままトレイ４０に収容した状態で放射線測定を行うことができる。
【００６５】
図１０は生牡蠣（測定対象Ｏｂ）を収容したトレイ４０の断面の様子を示す。ここで、電離箱１０の開口部１２からトレイ４０を平面視したとき、生牡蠣はトレイ４０の底板４１上に満遍なく並んで収容されているものとする。しかし生牡蠣を均一の深さでトレイ４０に収容することはできない（収容深さは収容位置によって相違する。）。この収容深さの相違が放射線測定における誤差要因となるか否かが問題となる。
【００６６】
ところで、ベータ線はガンマ線のような透過力はなく数ミリ程度の厚さの遮蔽物で遮蔽される。したがって、ある程度の深さでトレイ４０に収容された生牡蠣においては、その表面から、たとえば数ｍｍ程度以内の領域から放射されたベータ線のみが外部に放射される（電離箱１０に到達することができる。）。すなわち、トレイ４０を平面視したとき、生牡蠣が満遍なく並んでいれば、生牡蠣が均一の深さで収容されている必要はなく、収容深さの相違は測定誤差の原因とはならない。
【００６７】
一般的にいえば、平面視したとトレイ４０に測定対象Ｏｂが満遍なく収容されており、かつ測定対象Ｏｂの収容深さが測定対象Ｏｂにおけるベータ線の飛程を考慮した一定以上の深さとなっていれば、放射線測定装置１Ａによって測定される放射線の量は、測定対象Ｏｂの収容深さに依存せず、トレイ４０を平面視したときの面積に比例する。
【００６８】
このように、放射線測定装置１Ａによる放射線測定は、測定対象Ｏｂの収容深さの関数でなく、トレイ４０の平面視面積の関数である。すなわち、放射線測定装置１Ａは測定対象Ｏｂにおける単位面積あたりの放射性物質の濃度を測定し、規制値以下か否かを判定することができるのであり、この判定において測定対象Ｏｂの重量を測定する必要はない。
【００６９】
＜放射線測定装置の較正＞
放射線測定装置１Ａの較正は、たとえば、放射性物質の濃度が既知（たとえば５０Ｂｑ／ｋｇ）である測定基準体を、トレイ４０に平面視で満遍なく、かつ測定対象Ｏｂにおけるベータ線の飛程を考慮した一定以上の深さとなるように収容して行うことができる（もちろん収容深さを均一にする必要はない。）。
【００７０】
図１１は、測定基準体を用いた放射線測定装置１Ａの較正について説明するための図である。図１１中のエレクトロメータ５０は、電離箱１０に接続されて、電離箱１０の集電極１４が収集した電子（および負イオン）の数を測定し、その測定結果を表示器５１に表示するための電子回路などを備えている。
【００７１】
たとえば、５０Ｂｑ／ｋｇの測定基準体を放射線測定装置１Ａで測定した場合に、表示器５１の表示が５０Ｂｑ／ｋｇとなるように、エレクトロメータ５０が有する電子回路の電圧利得などを設定することで、放射線測定装置１Ａを較正することができる。この較正の後、測定対象Ｏｂを放射線測定装置１Ａで測定すれば、測定対象Ｏｂにおける放射性物質（ガンマ線を放射する核種）の濃度（Ｂｑ／ｋｇ）を測定することができる。
【００７２】
＜規制値以下か否かの判定＞
放射性物質の濃度が規制値以下か否かの判定は、たとえば次の手順で判定できる。ただし判定に先立ち、測定基準体による放射線測定装置１Ａの較正を行っておく。具体的には、測定基準体（たとえば１０Ｂｑ／ｋｇが規制値の場合、１０Ｂｑ／ｋｇの測定基準体を使用すれば、高精度で判定できる）を放射線測定装置１Ａで測定する。表示器５１が表示範囲の、たとえば中点Ｃｔを表示するようにエレクトロメータ５０の電子回路の利得などを調整する。この較正は定期的に行うことが好ましい（判定の都度、行ってもよい。）。
【００７３】
測定では先ず、測定対象Ｏｂを電離箱１０に対して位置づける（位置決め工程）。測定対象Ｏｂと電離箱１０との位置関係については既に説明した。測定対象Ｏｂをトレイ４０に収容すれば、両者の位置づけが容易になる。
【００７４】
次に、放射線測定装置１Ａで測定対象Ｏｂを測定する（放射線測定工程）。測定対象Ｏｂの測定で、表示器５１が表示範囲の中点Ｃｔ以下を表示すれば規制値以下と判定し、表示範囲の中点Ｃｔ以上を表示すれば線規制値を超えると判定する（判定工程）。
【００７５】
もちろん、２０Ｂｑ／ｋｇの測定基準体で表示器５１のフルスケールを２０Ｂｑ／ｋｇに較正したうえで、測定対象Ｏｂが規制値（たとえば１０Ｂｑ／ｋｇ）以下か否かを測定・判定してもよい。要するに測定基準体を用いて表示器５１の表示を較正し、規制値の表示位置（中点Ｃｔに限定されない）を明確にできればよいのである。
【００７６】
次のような判定も可能である。１０Ｂｑ／ｋｇが規制値の場合には、たとえば１０Ｂｑ／ｋｇの測定基準体で放射線測定装置１Ａを較正する。この較正において、表示器５１がその表示範囲の例えば１００％値（フルスケール）を示すようにエレクトロメータ５０の電子回路の利得などを調整する（閾値設定の１）。
【００７７】
次に、規制値から測定で生じ得る誤差（たとえば、電離箱１０における測定誤差要因となる気圧、温度などの変動、およびベータ線の測定に基づいてガンマ線の量を推定するときに生じ得る誤差など）を差し引いた値を閾値とする。具体的には、表示器５１の表示範囲の例えば中点Ｃｔを閾値とする。こうすることで、規制値１０Ｂｑ／ｋｇに対し、５Ｂｑ／ｋｇを閾値としたことになる（閾値設定の２）。
【００７８】
測定では、先ず測定対象Ｏｂを電離箱１０に対して位置づける（位置決め工程）。次に放射線測定装置１Ａで測定対象Ｏｂを測定する（放射線測定工程）。測定対象Ｏｂを測定したとき、表示器５１が、閾値以下を表示すれば規制値以下と判定し、閾値以上を表示すれば規制値を超えると判定する（判定工程）。この判定例では、規制値（１０Ｂｑ／ｋｇ）以下か否かにつき、５Ｂｑ／ｋｇを閾値として判定したので、５Ｂｑ／ｋｇ以内の測定誤差であれば、これを排除することができる。
【００７９】
上記閾値設定を一般的にいうならば、閾値設定の１は、測定基準体を用いて表示器５１の表示位置を較正する工程であり、そして閾値設定の２は、閾値設定の１の設定結果に基づいて、規制値よりも厳しい値（規制値よりも小さい値）を閾値とする工程である。
【００８０】
上述した各設定および判定などは、アナログ・ディジタル変換器およびコンピュータなどによってディジタル処理として行うこともできる。ディジタル処理によれば、測定基準体を用いた規制値の判定基準の自動設定、判定の自動化、判定結果の良否などの文字表示、および判定結果に基づく測定対象の自動仕分けなどが可能となる。
【００８１】
なお本発明における規制値の判定は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形することができ、上記の各例に限定されるものではない。また予め実測した気圧、温度などによる変動特性に基づいて、電離箱１０による測定値を補正すれば、規制値以下か否かの判定にとどまらず、正確な放射線測定も可能となる。
【００８２】
＜補助電極の形態など＞
ところで放射線測定装置１Ａの電離箱１０は、開口部１２を外部に対し開放して使用することができるから、壁部１１の内面、集電極１４の表面、遮蔽電極１６の表面、補助電極１７の表面などに微細な埃などが付着する。こうした埃などは、水で洗浄して除去することができる（埃を小型バーナで焼失させてもよい。）。
【００８３】
こうした洗浄のため、遮蔽電極１６（図６）を、第１の長辺１６ａまたは第２の長辺１６ｂを回動軸として、側壁１１ａおよび１１ｂに対し回動自在に取り付けてもよい。そうすれば天板１１ｅに対向している遮蔽電極１６の溝空間１６ｓ側の内面を、開口部１２側へ向けなおすことができるから、溝空間１６ｓ側の内面を、開口部１２側から洗浄することができ、電離箱１０の保守における利便性を高めることができる。
【００８４】
また集電極１４を覆っていた遮蔽電極１６を回動させることで、集電極１４を開口部１２から見ることができる。したがって集電極１４を開口部１２側から洗浄することができ、保守における利便性を高めることができる。
【００８５】
また図６に示すように、遮蔽電極１６のＵ字形状の底部領域１６ｃまたはその近傍領域に長手方向および幅方向に複数の水抜き孔１６ｈを設けてもよい。そうすれば遮蔽電極１６などを水で洗浄した場合における水抜きが容易になる。
【００８６】
＜電離箱の変形例＞
図１２は、放射線測定装置１Ａに用いるための電離箱１０の変形例である電離箱１０’の断面概略構成を説明するための図である。なお電離箱１０と同様の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して、それらの説明を省略する。
【００８７】
電離箱１０’は、電離箱１０において補助電極１７が配設されていた位置に、さらに集電極１４および遮蔽電極１６を配設した構成を有している。電離箱１０’の内部空間１０ｓでは、天板１１ｅの全面に各集電極１４からの電気力線Ｄが入射するから、開口部１２をとおして内部空間１０ｓの電気力線Ｄの分布を平面視したときには、電離箱１０と同様に電気力線Ｄが内部空間１０ｓの全領域に殆ど均一に分布する。したがって、放射線測定装置１Ａは、電離箱１０’を用いることで、電離箱１０と同様に高感度な放射線測定を行うことができる。
【００８８】
以上のとおり、本発明にかかる放射線測定装置および放射線測定方法によれば、測定対象をそのまま（すり潰すなどの必要がなく）かつ短時間で測定することで、測定対象のサンプル数を増やして統計的に測定精度を向上でき（母集団における放射能汚染をより正確に把握でき）、また測定対象の数量によっては全数検査ができるから、従来の放射線測定装置（方法）よりも格段に望ましい判定を行うことができる。
【００８９】
なお本発明にかかる放射線測定装置および測定方法は、前述の実施例に限定されるものではなく、それらの趣旨を変更することなく、適宜変形して実施することができる。たとえば、ベルトコンベアなどの搬送手段で測定対象を測定位置決め部に搬送するとともに、搬送手段を（たとえばコンピュータ制御された）制御装置で制御して、電離箱に対しトレイを正確に位置づけて放射線測定を行うなどである。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明にかかる放射線測定装置は、工業的に製造および使用することができ、また商取引の対象となるから、そして本発明にかかる放射線測定方法は、工業的に使用することができるから、本発明は経済的価値を有して産業上利用することができる発明である。
【符号の説明】
【００９１】
１Ａ  放射線測定装置
１０、１０’  電離箱
１０ｓ  （電離箱の）内部空間
１１  壁部
１１ａ、１１ｂ  （幅方向の）側壁
１１ｃ、１１ｄ  （奥行き方向の）側壁
１１e  天板
１２  （電離箱の）開口部
１３  第１の電極（高圧電極）
１４  第２の電極（集電極）
１６  遮蔽電極
１７  補助電極
２０  筐体
３０  測定位置決め部
４０  容器（トレイ）
【図１】
2014066609.tif 000003
【図２】
2014066609.tif 000004
【図３】
2014066609.tif 000005
【図４】
2014066609.tif 000006
【図５】
2014066609.tif 000007
【図６】
2014066609.tif 000008
【図７】
2014066609.tif 000009
【図８】
2014066609.tif 000010
【図９】
2014066609.tif 000011
【図１０】
2014066609.tif 000012
【図１１】
2014066609.tif 000013
【図１２】
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