(57)【要約】【課題】短時間で、薬品を使わない物理的手法で測定でき、積算線量に関する測定範囲が広く、安全であり、かつ、繰り返し再利用できる中性子線測定線量計及び中性子線量測定方法を提供する。【解決手段】中性子線量測定素子として、酸化アルミニウム粉末と金属ガドリニウム粉末若しくはガドリニウム化合物粉末との混合物を使用する中性子線測定線量計及び中性子線量測定方法。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中性子線量測定素子として、酸化アルミニウム粉末と金属ガドリニウム粉末若しくはガドリニウム化合物粉末との混合物を使用することを特徴とする中性子線測定線量計。
【請求項２】
ガドリニウム化合物粉末として、酸化ガドリニウム粉末を使用することを特徴とする請求項１記載の中性子線測定線量計。
【請求項３】
中性子線量測定素子として、酸化アルミニウム粉末と炭素粉末と金属ガドリニウム粉末若しくはガドリニウム化合物粉末との混合物を使用することを特徴とする請求項１又は２記載の中性子線測定線量計。
【請求項４】
熱中性子線遮蔽皮膜で中性子線量測定素子上の一部を被覆することを特徴とする請求項１、２又は３記載の中性子線測定線量計。
【請求項５】
酸化アルミニウム粉末と金属ガドリニウム粉末若しくはガドリニウム化合物粉末との混合物を使用した中性子線量測定素子に照射された被曝中性子線量を測定するに際して、該被曝中性子線量測定素子にレーザー光を照射し、このレーザー光刺激によって発生する光線量を測定し、該光線量に基づき中性子線量測定素子に照射された被曝中性子線量を測定することを特徴とする中性子線量測定方法。
【請求項６】
中性子線量測定素子として、酸化アルミニウム粉末と炭素粉末と金属ガドリニウム粉末若しくはガドリニウム化合物粉末との混合物を使用することを特徴とする請求項５記載の中性子線量測定方法。
【請求項７】
熱中性子線遮蔽皮膜で、表面の一部を被覆した中性子線量測定素子を使用することを特徴とする請求項５又は６記載の中性子線量測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射線を扱う職場等で被曝中性子積算線量を検知測定することのできる線量計及び中性子の積算被曝線量の測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般的に放射線を検知、測定するのに酸化アルミニウムが広く使用されているが、酸化アルミニウム単独では本質的に中性子線量を感知することはできない。このため、中性子線測定線量計には、カドミウム、フッ化リチウム、窒化ホウ素、炭化ホウ素などのホウ素化合物などが使用されているが、これらの物質は、いずれも人体に有害であり好ましくない。
現在使用されている線量計の中性子線量測定は、検出素子にＣＲ−３９（アリルジグリコール）を用い、ポリエチレンラディエーターと高速中性子との（ｎ，ｐ）反応によって発生するプロトンによる飛跡検出用固体（例えばＣＲ−３９）上のピット（痕跡孔）及び窒化ホウ素と熱中性子との（ｎ，α）核反応で発生するα粒子による同飛跡検出用固体上のピットを、エッチング（拡大、現像）処理して可視化し、光学顕微鏡によって計数することにより中性子積算線量の測定を行っている。
この方法は、フェーディング（減衰）が小さいこと、電磁波の影響を受けないこと、測定技術が確立していて線量データの信頼性が高いという長所がある一方、１）ピットのエッチングに高濃度のＮａＯＨなどのアルカリ薬品の使用を必要とすること、２）エッチングに長時間を要すること（１５．５時間／７０℃）、３）積算線量の測定可能範囲が、ピットのエッチングによって隣接ピットと重複してくるのが限界となり、あまり大きくないこと（高速中性子０．２〜５０ｍＳｖ、熱中性子０．１〜６ｍＳｖ）などの欠点がある。
また、飛跡検出用固体を使用しエッチング処理する線量計は、再使用できず廃棄しなければならない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、短時間で、薬品を使わない物理的手法で測定でき、積算線量に関する測定範囲が広く、安全であり、かつ、繰り返し再利用できる中性子線測定線量計及び中性子線量測定方法を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、ガドリニウムが全ての元素中で中性子吸収能力が最大であり、天然ガドリニウム中に約１５．７重量％含有されるガドリニウム１５７が熱中性子に対して非常に大きな反応断面積を持っていて、ガドリニウム原子は吸収した中性子線を非常に高い効率でβ、γ線に転換、放射し得ることに着目した。
一方、β、γ放射線に被曝した酸化アルミニウムに、波長５３２ｎｍの緑色レーザー光を照射すると、波長４２０ｎｍの青色光が発生する。この青色光の光量を測定することにより被曝β、γ線積算線量を算出する技術（ＯＳＬ法）はすでに確立されている。
従って、本来中性子を感知しえない酸化アルミニウムをガドリニウムと共存させることにより、ガドリニウムからのβ、γ放射線の仲介によって、被曝中性子線量を、ＯＳＬ法を利用して検知測定し得ることを見出し、本発明を完成するにいたった。
すなわち本発明は、
（１）中性子線量測定素子として、酸化アルミニウム粉末と金属ガドリニウム粉末若しくはガドリニウム化合物粉末との混合物を使用することを特徴とする中性子線測定線量計、
（２）ガドリニウム化合物粉末として、酸化ガドリニウム粉末を使用することを特徴とする第１項記載の中性子線測定線量計、
（３）中性子線量測定素子として、酸化アルミニウム粉末と炭素粉末と金属ガドリニウム粉末若しくはガドリニウム化合物粉末との混合物を使用することを特徴とする第１項又は第２項記載の中性子線測定線量計、
（４）熱中性子線遮蔽皮膜で中性子線量測定素子上の一部を被覆することを特徴とする第１項、第２項又は第３項記載の中性子線測定線量計、
（５）酸化アルミニウム粉末と金属ガドリニウム粉末若しくはガドリニウム化合物粉末との混合物を使用した中性子線量測定素子に照射された被曝中性子線量を測定するに際して、該被曝中性子線量測定素子にレーザー光を照射し、このレーザー光刺激によって発生する光線量を測定し、該光線量に基づき中性子線量測定素子に照射された被曝中性子線量を測定することを特徴とする中性子線量測定方法、
（６）中性子線量測定素子として、酸化アルミニウム粉末と炭素粉末と金属ガドリニウム粉末若しくはガドリニウム化合物粉末との混合物を使用することを特徴とする第５項記載の中性子線量測定方法、及び
（７）熱中性子線遮蔽皮膜で、表面の一部を被覆した中性子線量測定素子を使用することを特徴とする第５項又は第６項記載の中性子線量測定方法、
を提供するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の中性子線量測定方法は、ガドリニウム含有物質と酸化アルミニウム混合物よりなる中性子線量測定素子に蓄積された積算中性子線量を、該被曝中性子線量測定素子にレーザー光を照射し、このレーザー光刺激によって発生する光線量を測定することによって、該光線量に基づき中性子線量測定素子に照射された積算中性子線量を測定する方法である。また、該中性子線量測定素子層表面の一部を熱中性子線遮蔽皮膜で被覆したものを使用することにより、種類の異なる中性子線量を別々に積算検出することができる測定方法である。
【０００６】
本発明の中性子線量測定方法を、図１及び図２を用いてさらに詳しく説明するが、図面は本発明の一態様を示すものであって、これにより本発明はなんら限定されるものではない。
図１は、中性子線量測定素子とベースフイルムの断面図である。ガドリニウム含有物質と酸化アルミニウム混合物よりなる中性子線量測定素子層１がベースフイルム２の上に塗布された状態の一態様を示す。図２は、中性子線測定線量計の平面図及び断面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）Ａでの中性子線測定線量計５の断面図である。熱中性子線遮蔽皮膜３によって表面の一部が被覆された中性子線量測定素子層１及びベースフイルム２が中性子線測定線量計ケース４に収納された中性子線測定線量計５の一態様を示す。
中性子線量測定素子層１に照射された放射線の内、中性子線はガドリニウム含有物質に吸収され、β線、γ線に転換放射されて、近接して存在するＡｌ２Ｏ３に蓄積される。
【０００７】
本発明中性子線量測定方法に用いるレーザー光刺激による測定方法は、光刺激ルミネセンス測定法又はＯＳＬ法（英語名Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅの略称）とも呼ばれる。ある種の蛍光体に放射線を照射すると蛍光を発する。放射線の照射をやめると、蛍光は徐々に弱まるが、この蛍光が消える前に蛍光より長い波長の光をこの蛍光体に照射すると一時的に明るく輝く。この現象をＯＳＬ（輝尽発光）と呼び、このとき発せられる光の量と最初に被曝した放射線量とは比例関係が成り立つことから被曝した放射線量の測定に応用することができる。
本発明中性子線量測定方法において、被曝中性子線量測定素子にレーザー光を照射し、このレーザー光刺激によって発生する光線量を測定することによって、該光線量に基づき中性子線量測定素子に照射された積算中性子線量を測定する方法（以下ＯＳＬ法と呼ぶ）は、この原理を利用している。本発明中性子線量測定方法の中性子線量測定素子に用いるガドリニウム原子の吸収した中性子線積算線量がβ線、γ線としてＡｌ２Ｏ３に照射され、β線、γ線を介してＡｌ２Ｏ３に蓄積された中性子線積算線量をＯＳＬ法を用いて測定するものである。被曝中性子線量を蓄積するＡｌ２Ｏ３に照射するレーザー光は波長５３２ｎｍの緑色光を使用することができる。この際に発生する波長４２０ｎｍの青色光の光量を測定することにより極めて短時間（１〜５秒）で被曝中性子線積算線量を算出することができる。中性子線積算照射線量の測定は、Ｘ・γ線測定用の読取装置［カナース・データー社製、ＯＳＬレーザーマニュアル読み取り装置］によって測定することができる。読取った発生光量を１３７Ｃｓのγ線線量に置き換えた値で、ガドリニウムが吸収し、酸化アルミニウムに転換蓄積された被曝中性子線積算線量を測定することができる。
【０００８】
本発明中性子線量測定方法による測定結果の、正確性、信頼性は、実験用原子炉を使用して実証することができる。図３及び図４によって説明する。図３は、中性子線照射実験原子炉の上部開口部で被曝実験中の、中性子線照射実験原子炉及び線量計の断面図で示す一態様である。実験用原子炉６は、本実証実験に使用された原子炉の上部にある開口部付近を示す。開口部は非使用時には放射線遮蔽蓋で封鎖されている。核分裂による放射線発生源は本図の下方にある（図示されない）。被曝対象として設置された中性子線測定線量計５は、１）本発明中性子線測定線量計、２）比較のための現行中性子線量測定計ＣＲ−３９、３）比較のための、Ａｌ２Ｏ３：Ｃ素子（厚さ１８５μｍ）に金属ガドリニウム板（厚さ８５μｍ）を密着させた中性子線量測定素子、及び４）比較のための、Ａｌ２Ｏ３：Ｃ素子（厚さ１８５μｍ）にＧｄ２Ｏ３粉末を塗布した中性子線量測定素子を示す。中性子線測定線量計５を覆っているファントム７は、人体による反射効果と同等の反射効果を与える代替物である。中性子線放射のある職場で作業者の胸部などの衣服に装着されて中性子線量測定計が使用される場合、人体による反射被曝線量が直接被曝線量に対して、無視できない量になるので、実証実験にあたっては、同等反射効果を与える代替物を中性子線量測定計の背後に設置する必要がある。本実験の場合、厚さ１５ｃｍのポリメチルメタアクリレート樹脂ブロックを使用している。
【０００９】
図４は、中性子線量測定素子の被曝量を検出した中性子線量と照射時間（対数目盛り）との関係を示すグラフである。本発明中性子線測定線量計には酸化アルミニウムと炭素との混合物を中性子線量測定素子として使用している。本発明の中性子線量測定素子による検出線量グラフ８に示すごとく、本発明中性子線測定線量計による被曝量検出中性子線量と照射時間との関係は、照射開始から、１０００秒以上にわたって、直線関係を保っている。併設された比較のための現行中性子線量測定計ＣＲ−３９の場合は、結果を図４比較例ＣＲ−３９による検出線量グラフ９に示すように、積算照射線量上限１００秒までの時間内ではＣＲ−３９への照射時間と検出中性子線量は正確に直線関係を示している。本発明の中性子線量測定素子による検出線量グラフ８と比較例ＣＲ−３９による検出線量グラフ９とは極めて正確に相関しており、本発明中性子線量測定方法による測定結果の、正確性、信頼性を、実証するものである。
ＯＳＬ法は、従来法のごとく飛跡検出用固体上のピットをエッチング処理して可視化する必要がないため、エッチング処理によるピットの重複の制限がないので積算線量に関する測定範囲を広くとることができる（０．０１ｍＳｖ〜１０Ｓｖ）。また、短時間で、薬品を使わない物理的手法で測定でき、本発明の中性子線測定線量計は繰り返し再利用できる。
【００１０】
本発明に用いる中性子線測定線量計は、放射線を扱う職場等で被曝中性子積算線量を検知測定に利用するために、作業者の胸部などの衣服に装着できる軽量、小型の中性子線測定線量計ケース４を使用している。中性子線測定線量計ケース４内には、本発明の酸化アルミニウム粉末と金属ガドリニウム粉末若しくはガドリニウム化合物粉末との混合物をエナメル塗料に懸濁しベースフイルム２上に塗布した中性子線量測定素子層１が収納されている。
本発明の中性子線測定線量計に用いる中性子線量測定素子は、種類の異なる中性子線全量を同時に積算検出することができる。一方、高速中性子線は１００ｋｅＶ以上のエネルギーを持つ中性子であり、熱中性子線は０．５ｅＶ以下のエネルギーを持つ中性子であって人体に与える影響が異なる。種類の異なる中性子線量を別々に積算検出する目的のためには、該中性子線量測定素子層表面の一部を熱中性子線遮蔽皮膜３で被覆したものを使用する。
本発明中性子線測定線量計に用いる熱中性子線遮蔽皮膜３は、熱中性子線を遮断して高速中性子線を通過させ、高速中性子線による被曝線量を区別して測定するものであって、全ての中性子を検知し得る中性子線量測定素子層１の一部分を被覆するものである。熱中性子線を遮断して高速中性子線を通過させ、高速中性子線による被曝線量を区別して測定できるものであれば、公知の遮蔽皮膜を特に制限することなく使用することができる。例えば、カドミウム、リチウム、ホウ素等を含有する熱中性子線遮蔽皮膜を使用することができる。
【００１１】
本発明中性子線測定線量計の中性子線量測定素子に用いる酸化アルミニウム（アルミナ）Ａｌ２Ｏ３粉末は、特に結晶構造を制限することなく使用することができる。酸化アルミニウムは結晶構造などの異なる多種類の形態で存在するが、最も安定なものは三方晶系のα−Ａｌ２Ｏ３であって、熱処理されると他の形態のものも全てα−Ａｌ２Ｏ３に転移する。主体がα−Ａｌ２Ｏ３であるものを好適に使用することができる。
本発明中性子線測定線量計の中性子線量測定素子に用いる酸化アルミニウム粉末は、平均粒径１０〜６０μｍのものを使用することができる。好ましくは、平均粒計２０〜５０μｍのものを使用することができる。平均粒計１０μｍ未満のものはβ、γ放射線に対する感度が低く、６０μｍより大きいものは、酸化ガドリニウム粉末との接触効率が低下する。
【００１２】
本発明中性子線測定線量計の中性子線量測定素子に用いる酸化アルミニウム粉末として、炭素を添加した酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３：Ｃ）を使用することができる。酸化アルミニウム粉末単独使用でなく、炭素を添加した酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３：Ｃ）を使用することによって、放射線に対する増感効果がある。
Ａｌ２Ｏ３：Ｃは、酸化アルミニウム粉末と炭素粉末との混合物を結晶成長方法で、固化成形し粒状にしたものを使用することができる。炭素粉末は高純度であれば、公知のものを特に制限することなく使用することができる。平均粒計１０〜１，０００μｍのものを使用することができる。
酸化アルミニウム粉末を３０〜７０重量％として、合計１００重量％になるように、炭素粉末を残量７０〜３０重量％配合した混合物を使用することができる。好ましくは、酸化アルミニウム４０〜６０重量％に対して、合計１００重量％になるように、炭素粉末を残量６０〜４０重量％配合した混合物を使用することができる。
【００１３】
本発明中性子線測定線量計の中性子線量測定素子に用いるガドリニウムＧｄは、原子番号６４番の元素で原子量１５７．２５、希土類元素の１つであって、重希土類に分類される。ガドリニウムは、全ての元素中で熱中性子吸収断面積が最大である。いくつかの安定な同位体があるが、その中でガドリニウム１５７は熱中性子に対して非常に大きな反応断面積を持っているので、熱中性子に対して測定感度が高くなる。
ガドリニウムは、近年中性子を用いたがん治療法等に用いられるなど、人体に対して毒性を持たない物質である。
本発明中性子線測定線量計の中性子線量測定素子に用いる金属ガドリニウム粉末は、金属ガドリニウム塊又は板などを原料として、公知の金属粉製造方法及び装置を特に制限することなく使用して製造することができる。例えば、せん断式粗砕機、圧縮式粗砕機、衝撃式粗砕機、ロールミル、ロッドミル、分級機内蔵型高速回転ミル、気流式粉砕機、高速遠心ローラーミル等を、その大きさの段階に応じて選択し、使用することができる。
本発明中性子線測定線量計の中性子線量測定素子に用いる金属ガドリニウム粉末は、平均粒計０．１〜１０μｍのものを使用することができる。好ましくは、平均粒計０．５〜５μｍのものを使用することができる。平均粒計０．１μｍ未満では、ガドリニウム粉末同士の凝集が大きく、１０μｍを超えると酸化アルミニウム粉末とガドリニウム粉末との密着性が低下し、本発明に用いるためには好ましくない。
【００１４】
本発明中性子線測定線量計の中性子線量測定素子に用いるガドリニウム化合物は、ガドリニウムが＋３価又は＋２価として結合する全てのガドリニウム化合物を使用することができる。例えば、酸化ガドリニウム、水酸化ガドリニウム、塩化ガドリニウム、フッ化ガドリニウムなどのハロゲン化物、硫酸ガドリニウムなどの無機塩類、蓚酸塩、酢酸塩などの有機酸塩類、これらの複塩又は錯塩、キレート錯体等を使用することができる。酸化ガドリニウム又は水酸化ガドリニウムを特に好適に使用することができる。
本発明中性子線測定線量計の中性子線量測定素子に用いる酸化ガドリニウムＧｄ２Ｏ３は、天然に存在する種々の同位体組成の混合物を使用することができる。天然に存在する同位体混合物の主な組成成分は、全ガドリニウム同位体の含有量に対して、Ｇｄ−１５８約２４．８重量％、Ｇｄ−１６０約２１．９重量％、Ｇｄ−１５６約２０．５重量％、Ｇｄ−１５７約１５．７重量％、Ｇｄ−１５５約１４．８重量％などとなっている。本発明の目的に最も有効な成分はＧｄ−１５７である。
本発明中性子線測定線量計の中性子線量測定素子に用いる酸化ガドリニウム粉末は、平均粒計０．１〜１０μｍのものを使用することができる。好ましくは、０．５〜７μｍのものを使用することができる。平均粒計が０．１μｍより小さいと核反応による二次放射線の発生割合が低下し、１０μｍより大きいと酸化アルミニウム粉末との接触効率が低下する。
市販の酸化ガドリニウム粉末［関東化学社製、酸化ガドリニウム］を好的に使用することができる。
【００１５】
本発明中性子線測定線量計の中性子線量測定素子として使用する、酸化アルミニウム粉末と金属ガドリニウム粉末若しくはガドリニウム化合物粉末との混合物は、酸化アルミニウム粉末１重量部に対して金属ガドリニウム粉末若しくはガドリニウム化合物粉末を０．１重量部〜６重量部の割合で混合して使用することができる。好ましくは、酸化アルミニウム粉末１重量部に対して金属ガドリニウム粉末若しくはガドリニウム化合物粉末を０．２５重量部〜４重量部の割合で混合して使用することができる。さらに好ましくは、酸化アルミニウム粉末１重量部に対して金属ガドリニウム粉末若しくはガドリニウム化合物粉末を０．５重量部〜２重量部の割合で混合して使用することができる。
本発明中性子線測定線量計の中性子線量測定素子に用いる酸化アルミニウム粉末と金属ガドリニウム粉末若しくはガドリニウム化合物粉末との混合物は、バインダー液中に懸濁液とし、この懸濁液をベースフイルム２上に塗布したものを使用することができる。該バインダー液は、本発明の中性子線量測定素子に用いる酸化アルミニウム粉末と金属ガドリニウム粉末若しくはガドリニウム化合物粉末との粉末混合物を懸濁させることができ、懸濁液をベースフイルムに塗布、固着でき、本発明の目的を達成できるものであれば、公知のものを特に制限なく使用することができる。樹脂の有機溶剤溶液、樹脂の水性エマルジョン液等を使用することができる。例えば、透明エナメル塗料、プラスチック用プライマー等を使用することができる。透明エナメル塗料（樹脂分６０重量％、溶剤４０重量％）０．２５重量部に対して、中性子線量測定素子粉末混合物６重量部を混合撹拌して懸濁液を作製し、これをベースフイルム上に乾燥時平均厚さ３０〜１８０μｍに塗布したものを使用することができる。平均厚さ６０〜１４０μｍに塗布したものを好適に使用することができる。平均厚さ３０μｍより薄いと被曝中性子線量に対して感度が不十分であり、１８０μｍより厚くしても効果はない。透明エナメル塗料は［アサヒペン社製、プラスチック用プライマー］を好適に使用することができる。
【００１６】
本発明中性子線測定線量計に用いるベースフイルム２は中性子線量測定素子層１を支持するものであって、バインダー液中の中性子線量測定素子懸濁液を、塗布、固着するのに適したものであれば、公知のフイルムを特に制限することなく使用することができる。ベースフイルムは平均厚さ３０〜２５０μｍのポリエステルフイルムを使用することができる。平均厚さ６０〜１４０μｍのポリエチレンテレフタレートフイルムを好適に使用することができる。
【００１７】
【実施例】
以下に、実施例及び比較例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例、比較例によりなんら限定されるものではない。
実施例１
酸化アルミニウム炭素混合粉末（Ａｌ２Ｏ３：Ｃ＝９９．９：０．１）５０重量％と酸化ガドリニウム粉末５０重量％の混合物を中性子線量測定素子として使用した。酸化ガドリニウム粉末は平均粒径１μｍのものを使用した。酸化アルミニウム粉末は、平均粒径４０μｍのものを使用した。この混合物中性子線量測定素子を、プラスチック用プライマー（樹脂分７０重量％、溶剤３０重量％、［アサヒペン社製、プラスチック用プライマー］）１重量部に対して、３重量部混合撹拌して懸濁液を作製して、これを厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレートベースフイルム上に乾燥後平均厚み１００μｍになるように、ローラーコーターで塗布し、乾燥した。
図３に示すように、この混合物中性子線量測定素子層１を装着した中性子線測定線量計５を、人体による反射効果と同等反射効果を与える代替物であるファントム７（ポリメチルメタクリレート樹脂）で覆って、比較例の線量計と共に、実験用原子炉６の上部開口部に設置し、原子炉からの照射による被曝中性子積算線量の測定を行った。結果を図４の中性子線量測定素子による検出線量グラフ８に示すように、比較例ＣＲ−３９による検出線量グラフ９と極めてよく相関し、広い範囲で照射時間と検出中性子線量は正確に直線関係を示している。
【００１８】
比較例１
被曝中性子積算線量測定計として、ＣＲ−３９を使用して、実施例１の被曝中性子積算線量測定計と並べて同一条件で実験用原子炉により照射し、被曝中性子積算線量の測定を行った。結果を図４検出線量グラフ９に示す。ＣＲ−３９の場合は積算照射線量上限１００秒までである。この時間内ではＣＲ−３９への照射時間と検出中性子線量は正確に直線関係を示している。
比較例２
Ａｌ２Ｏ３：Ｃ素子（厚さ１８５μｍ）に金属ガドリニウム板（厚さ８５μｍ）を密着させた中性子線量測定素子を装着した被曝中性子積算線量測定計を使用して、実施例１の被曝中性子積算線量測定計と並べて同一条件で実験用原子炉により照射し、被曝中性子積算線量の測定を行った。感度は実施例１の中性子線量測定素子より約２５％高い結果を示したが、これは、金属ガドリニウム板中のＧｄ含有量の方が、実施例１の中性子線量測定素子層中に存在するＧｄ含有量より多いためである。厚さ８５μｍの金属ガドリニウム板中のＧｄ含有量は、厚さ１００μｍの中性子線量測定素子層中に５０重量％存在するＧｄ２Ｏ３含有量中のＧｄの２５倍｛（金属ガドリニウム板重量）／（塗布された中性子線量測定素子層の重量×０．５×Ｇｄ原子量×２／Ｇｄ２Ｏ３分子量）｝になっていて、同一ガドリニウムの含有量では実施例１の中性子線量測定素子の方が感度は優れている。
比較例３
Ａｌ２Ｏ３：Ｃ素子（厚さ１８５μｍ）にＧｄ２Ｏ３粉末を塗布した中性子線量測定素子を装着した被曝中性子積算線量測定計を使用して、実施例１の被曝中性子積算線量測定計と並べて同一条件で実験用原子炉により照射し、被曝中性子積算線量の測定を行った。感度は実施例１の中性子線量測定素子より約２５％低い結果を示した。これは、Ｇｄ２Ｏ３粉末を塗布したものは核反応で発生した荷電粒子の飛程が短く、中性子線量測定素子層の深部に対しては到達しないためである。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、放射線を扱う職場等での被曝中性子積算線量を極めて短時間で、薬品を使わない物理的手法で測定できる。積算線量に関する測定範囲が広く、かつ、中性子線測定線量計は繰り返し再利用できる。ガドリニウムは人体に毒性を持たないので安全である。
また、熱中性子線遮蔽皮膜で中性子線量測定素子上の一部を被覆したものを使用することによって、その部分では、高速中性子被曝積算線量のみを検知測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、中性子線量測定素子とベースフイルムの断面図である。
【図２】図２は、中性子線測定線量計の平面図及び断面図である。
【図３】図３は、中性子線照射実験原子炉及び線量計の断面図である。
【図４】図４は、中性子線量測定素子の被曝量と照射時間とのグラフである。
【符号の説明】
１  中性子線量測定素子層
２  ベースフイルム
３  熱中性子線遮蔽皮膜
４  中性子線測定線量計ケース
Ａ  中性子線測定線量計ケース断面切取線
５  中性子線測定線量計
６  実験用原子炉
７  ファントム
８  本発明の中性子線量測定素子による検出線量グラフ
９  比較例ＣＲ−３９による検出線量グラフ
【図１】
2004309179.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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