(57)【要約】【課題】  放射線施設内の壁や天井や床などの平面部や曲面部の広い範囲の放射線線量安価に安定して測定出来る方法を提供する。【解決手段】  分子内に芳香環を有するポリエステルフィルムを放射線環境下の測定を必要とする箇所に設置し、所定時間後にフィルムを取り外して、紫外光を照射して、フイルムの各部分から発する蛍光強度を測定する。一方同種の別のフィルムで基準となる既知線量を照射して、得られた放射線線量と蛍光強度との相対関係から検量線を作成し、前記検量線と放射線環境から取り外したフィルムの蛍光強度を比較することにより、放射線環境下の大面積放射線線量分布を測定する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分子内に芳香環を有するポリエステル樹脂からなるポリエステルフィルムを放射線施設内の放射線線量測定を必要とする箇所に設置し、所定時間後に前記ポリエステルフィルムを取り外して、所定の励起光を前記被放射線照射フィルムに照射し前記フィルムの各部分から励起する蛍光の蛍光強度を順次測定し、一方予め同種の未照射のフィルムに基準となる既知線量を照射して、放射線量と蛍光強度の相対関係を求めて、検量線を作成し、前記検量線と前記被放射線フィルムの蛍光強度を比較することにより前記被放射線フィルムの放射線量を求めることを特徴とする大面積放射線線量分布測定方法。
【請求項２】
前記ポリエステルフィルムはポリエチレンテレフタレート、又はポリブチレンテレフタレートであり、蛍光強度測定における励起光が波長200 乃至400nmの紫外光であり、測定蛍光の波長が350乃至600nmであることを特徴とする請求項１記載の大面積放射線線量分布測定方法。
【請求項３】
前記ポリエステルフィルムの厚さは、4 乃至2000μmであることを特徴とする請求項１または２記載の大面積放射線線量分布測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放射線施設内の壁や天井などの平面部や曲面部の広い範囲の放射線線量を低コストで、容易に安定して測定できる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所、大型加速器、コバルト60等の放射線源を有する放射線施設建屋内の放射線線量の測定には、従来数mm乃至20mm程度の大きさのポリメタクリル酸メチル板又は三酢酸セルローズベースフィルム等の測定試料を、施設内放射線線量を測定すべき箇所に配置し、規定時間経過後に、試料を取り出して、紫外光吸収スペクトロメータを使用して、線量を測定する方法が取られていた。
【０００３】
しかしながら、従来の方法では、試料の大きさおよび形状が限定され、また取付け場所も限定され、放射線施設内の任意の場所への測定試料の取付けは困難で、施設内の広い範囲の被爆線量の分布を容易に測定するには不十分であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、前記放射線線量の測定における問題点を解決し、放射線施設内の壁や天井や床などの平面部や曲面部の広い範囲の 放射線線量を安価に且つ安定して測定できる方法を提供するしようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の大面積放射線線量分布測定法は、分子内に芳香環を有するポリエステルより成るフィルムを、放射線環境下の被爆量測定を必要とする場所に設置し、所定時間放置後、前記フィルムを取り外して、紫外光を照射してフィルムの各部分から発する蛍光強度を順次測定し、同種の別のフィルムで基準となる既知線量を照射して、放射線量と蛍光強度の相対関係を求めて、予め検量線を作成し、検量線と設置したフィルムの蛍光強度を比較することにより目的とする広い場所の放射線量分布を測定することを特徴とする方法である。
【０００６】
また前述のフィルムを構成する分子内に芳香環を有するポリエステルとしては、種々の芳香環を主鎖に含む熱可塑性ポリエステルおよびそれらのポリマーアロイが使用可能であるが、特にポリエチレンテレフタレートおよびポリブチレンテレフタレートは機械特性に優れ、強靭で可撓性に優れ本発明のフィルム素材として好適である。
【０００７】
また前述の蛍光強度測定において、測定用放射線照射フイルムに照射してフィルムの各部分から発する蛍光を励起するための励起光としては、波長200乃至400nmの紫外光が用いられ、また測定蛍光の波長範囲は約350乃至600nmである。
【０００８】
さらに、前述のポリエステルフィルムの厚さは4乃至2000μmの範囲であるが、特に約100乃至500μmの範囲の厚さのフイルムが、取付け取り外し等の取り扱いその他の点で、本発明の方法に好適である。
【０００９】
本発明の測定法を実施するための被爆放射線量測定システムは、放射線環境下に設置する大面積フィルムと前記フィルムに蓄積した放射線線量を測定する分光蛍光光度計とから構成される。このフィルムはポリエステルであるので、安価で大きさに制限をうけることが少なく、可撓性を有し、強靭で自由に屈曲可能である。したがって施設内壁面や天井および床等の平面部、曲面部等に壁面形状に応じて自由に設置可能である。本発明の被爆量の測定は、分光蛍光光度計を用いた蛍光分析法により行われる。
【００１０】
蛍光分光法とは、対象物質に対して適当な光照射(紫外線レベル)を行うことにより、対象物質は基底状態から励起状態になり、ついでこの励起状態から、光放出(蛍光)などにより、基底状態へと戻り安定化するという原理に基づき、蛍光が最も強くなる適当な励起光を選別し蛍光スペクトルを検出することにより、物質状態の変化並びに化学変化と蛍光スペクトルの関連性を求める分析法である。
【００１１】
分光蛍光分析装置は、機能として、光源、励起波長選別部、試料室、蛍光波長選別部、観測部、および記録部等から構成される。
【００１２】
本発明においては、日立F-4500分光蛍光分析装置を使用したが、本発明の測定法に使用する分光蛍光分析装置は、この蛍光分析装置に限定されるものではない。本分析装置は、励起光の光源としてキセノンランプが使用され、励起光(200‐730nm程度)は分光器、ビームスプリッタを経由して試料に約2mm径で照射される。試料から放出された蛍光(350‐600 nm程度)は分光器により、蛍光波長別の蛍光強度が測定される。
【００１３】
前記フィルムに例えば、励起光として所定の波長を有する紫外光を用いて測定蛍光波長範囲350乃至600nmの蛍光強度を測定する。検量線の作成は、既知の少なくとも2種類の異なる放射線線量を前述のフィルムに照射し、各照射フィルムについて同様に、同じ励起波長の紫外光を用いて、蛍光波長領域350乃至600nmの蛍光強度を測定する。得られた各蛍光強度−波長曲線から、ピーク蛍光強度を１として各波長における蛍光強度の比を求めて蛍光強度比とする。各放射線線量による蛍光強度比−波長曲線から蛍光強度比の変動の大きい蛍光波長λを選び、各測定放射線線量を横軸にして、縦軸に前記変動の大きい波長λにおける蛍光強度比をとり、プロットすると、放射線被爆線量とその蛍光強度比との間に略比例関係が成立する。従って、例えば、この比例関係を利用して、放射線施設内の要測定箇所に既定時間設置された測定用ポリエステルフィルムの蛍光強度比を測定することにより、容易に放射線被爆量が算出することが出来る。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の大面積放射線線量測定法は、分子内に芳香環を有するポリエチレンテレフタレート又はポリブチレンテレフタレートのような汎用のポリエステルフィルムを放射線被爆量測定用試料として使用するので、測定箇所の形状、面積に限定されず、容易に且つ安価に使用可能である。また本発明による被爆量の検出は前記フィルムの蛍光強度を蛍光分光分析法により測定することにより、簡単に実施することが可能である。従って、Ｘ線照射設備内や、原子力発電所、大型加速器、コバルト60等の放射線線源を有する放射線設備の建屋の広い部分の線量の測定が容易に、また安価に行うことが可能となった。
【００１５】
本発明の放射線線量分布測定法においては、被爆線量測定試料は、芳香環を有するポリエステルフィルムを使用するので、安価でしかもそのサイズを任意に選択することができるので、放射線施設、例えば原子力発電所、大型加速器、コバルト60等の放射線線源を有する放射線設備等の建屋の広い部分に容易に設置することができ、且つ被爆量の測定は、前記被爆フィルムの蛍光強度から決定できるので、手軽で安定した測定が可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
本実施例では、測定用フィルムとして、幅210mm x長さ297mm、A4サイズのポリブチレンフタレートフィルムを使用した。表１に示される電子線照射を実施した各試料について、表２記載の条件により各フィルムの各蛍光波長の蛍光強度と放射線線量との関係を測定した。  
【表１】
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【表２】
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【００１８】
図１は、未照射のフィルムAで観測された蛍光についての蛍光波長とその蛍光強度をプロットしたグラフであり、蛍光波長390 nm付近にピークが観測された。
【００１９】
図２は、未照射フィルムと、電子線照射を行い放射線被爆させたフィルムの蛍光波長とその蛍光強度比(蛍光波長350‐600 nmの蛍光強度/蛍光波長390nmの蛍光強度)をプロットしたグラフで、このグラフから蛍光波長455 nm付近の蛍光強度が、放射線被爆量による差が極めて著しいことが明確に観測される。即ち455 nm付近の蛍光強度は放射線被爆により増大する。
【００２０】
図３は、放射線量0のフィルム試料、およびそれぞれ35 kGyおよび70 kGy被爆させた3種類のフィルム試料につき、横軸に放射線量をとり、縦軸に前記各試料の蛍光波長455 nmの蛍光強度比(F455/F390)をとり、プロットしたものである。図に示すように、蛍光強度比と放射線線量との間には、直線関係が成立する。即ち、被爆線量が増えると、比例して、蛍光強度比(F455/F390)が増大する。
【００２１】
上記の図３から、放射線施設内の壁面等に配置された測定用ポリエステルフィルムを取り外し、蛍光分光法によりその蛍光強度比を測定し、強度比から、被爆線量を容易に算出することができる。
【００２２】
以上の実施例は、電子線を使用して行われたが、本発明は、電子線に限らず、その他の放射線線量測定も可能である。即ち既知の線量を照射することにより、フィルムの放射線量と蛍光強度から検量線を作成し、検量線と被爆フィルムの蛍光強度を比較することにより、容易に、被爆フィルムの放射線
量を求めることができる。
【００２３】
実施例１では、蛍光強度比(F455/F390)と放射線量との関係から被爆吸収線量を算出したが、実施例２以下に述べるように、放射線被曝による蛍光強度の変化量が大きい例えば蛍光波長450 nm付近における蛍光強度と放射線被爆線量との比例関係から容易に被曝フイルムの被曝線量を容易に求めることができる。
【実施例２】
【００２４】
本実施例では、測定用フイルムとして、厚さ100μｍの市販のポリエチレンテレフタレートフイルム（東レ株式会社製ルミラ-Ｔ60、以下ＰＥＴフイルムと呼ぶ）を用いた。このフイルムを、幅20ｍｍ、長さ100ｍｍの短冊状に切り、表３に示される電子線照射を実施した。なお照射は（株）アイエレクトロンビームにて行った。
【表３】
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【００２５】
これらの各試料につき、表４の条件で各フイルムの各蛍光波長の蛍光強度と放射線線量の関係を測定した。  
【表４】
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【００２６】
図４は未照射フイルムと電子線照射を行い、放射線で被爆させたフイルムの蛍光波長と蛍光強度の関係をプロットしたグラフである。このグラフから蛍光波長が450ｎｍ付近の蛍光強度が放射線被爆による差が顕著であることが分かる。即ち450ｎｍ付近の蛍光強度は放射線被爆により増大する。
【００２７】
図５はこれら初期及び照射フイルムにつき、横軸に放射線量をとり、縦軸に450ｎｍの蛍光強度をとり、プロットしたものである。
【００２８】
図５に示すように、蛍光強度と放射線量の間にはほぼ直線関係が成り立ち、被爆線量が増えると比例して蛍光強度が増大する。
【００２９】
上記の図５から放射線施設内の壁面などに配置された測定用フイルムを取りだし、蛍光分光によりその蛍光強度を測定し、この値から容易に算出することができる。
【実施例３】
【００３０】
実施例２と同じ試料を用いて、γ線照射を実施した。試験条件を表５に示す。
【表５】
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なお照射は、（株）コーガアイソトープにて行った。これらの試料につき,実施例1と同じように表２記載の条件により各フイルムの各蛍光波長の蛍光強度と放射線線量の関係を測定した。
【００３１】
図６は未照射のフイルムとγ線で被爆させたフイルムの蛍光波長と蛍光強度の関係をプロットしたグラフである。このグラフから蛍光波長が450ｎｍ付近の蛍光強度がγ線被爆により顕著に変化することが分かる。すなわち、450ｎｍ付近の蛍光強度はγ線被爆により増大する。
【００３２】
図７に、蛍光波長が450ｎｍでの蛍光強度と放射線線量の関係を示す。
同図に示すように、蛍光強度と放射線量の間にはほぼ比例関係が成り立ち、被爆線量が増えると比例して蛍光強度が増大する。
【００３３】
上記の図７から放射線施設内の壁面などに配置された測定用ＰＥＴフイルムを取りだし、蛍光分光によりその蛍光強度を測定し、この値から設置された場所の被爆線量を容易に算出することができる。
【実施例４】
【００３４】
（Ｘ線18KeV照射）
実施例4では、実施例２と同じ試料を用いて、表６に示される条件でＸ線（18KeV）照射を実施した。  
【表６】
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照射は,（財）高輝度光科学研究センターにて行った。
【００３５】
図８は、未照射のフイルムとＸ線18KeVで被曝させたフイルムの蛍光強度と蛍光波長との関係をプロットしたグラフである。このグラフから蛍光波長が450nm付近の蛍光強度がＸ線18KeV被曝により顕著に変化することが分かる。
【００３６】
蛍光波長450nmにおける蛍光強度と放射線線量の関係を図９に示す。図に示すように、蛍光強度と放射線線量との間にはほぼ比例関係が成り立つことが明らかである。
【００３７】
図９から、放射線施設の壁面などに設置されたフイルムを取りだし、蛍光分光により、その450nmにおける蛍光強度を測定し、この値からフイルムが設置されていた場所の放射線線量を算出することができる。
【実施例５】
【００３８】
（Ｘ線60KeV照射）
実施例５では、実施例２と同じ試料を用いて、表7に示される条件でＸ線（60KeV）照射を実施した。  
【表７】
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照射は,（財）高輝度光科学研究センターにて行った。
【００３９】
図１０は、未照射のフイルムとＸ線60KeVで被曝させたフイルムの蛍光強度と蛍光波長との関係をプロットしたグラフである。このグラフから蛍光波長が450nm付近の蛍光強度がＸ線60KeV被曝により若干変化することが分かる。
【００４０】
蛍光波長450nmにおける蛍光強度と放射線線量の関係を図１１に示す。同図に示すように、蛍光強度と放射線線量との間にはほぼ比例関係が成り立つ。
【００４１】
図１１から、放射線施設の壁面などに設置されたフイルムを取りだし、蛍光分光により、その450nmにおける蛍光強度を測定し、この値からフイルムが設置されていた場所の放射線線量を算出することができる。
【実施例６】
【００４２】
（Ｘ線115.6ｋeV照射）
実施例６では、実施例２と同じ試料を用いて、表８に示される条件でＸ線（115.6KeV）照射を実施した。
【表８】
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なお照射は,（財）高輝度光科学研究センターにて行った。
【００４３】
図１２は、未照射のフイルムとＸ線(115.6KeV)で被曝させたフイルムの蛍光強度と蛍光波長との関係をプロットしたグラフである。このグラフから蛍光波長が450nm付近の蛍光強度がＸ線(115.6KeV)被曝により顕著に変化することが分かる。
【００４４】
蛍光波長450nmにおける蛍光強度と放射線線量の関係を図１３に示す。同図に示すように、蛍光強度と放射線線量との間にはほぼ比例関係が成り立つ。
【００４５】
図１３から、放射線施設の壁面などに設置されたフイルムを取りだし、蛍光分光により、その450nmにおける蛍光強度を測定し、この値からフイルムが設置されていた場所の放射線線量を算出することができる。
【００４６】
実施例では100μｍ厚のＰＥＴフイルムを使用したが、厚さが変わると蛍光強度も変化する。しかしながらいずれの場合においても厚さについて検量線を作成しておくことで、被爆線量を容易に算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例1にて使用された未照射フィルムで観測された蛍光の波長と強度の関係を示すグラフ。
【図２】未照射フィルムおよび放射線被爆フィルムの蛍光波長と蛍光強度比の関係を示すグラフ。
【図３】図２の蛍光波長455 nmにおける蛍光強度比(F455/F390)と放射線線量と関係を示すグラフである。
【図４】実施例２の未照射および照射フイルムの蛍光波長と蛍光強度の関係をプロットしたグラフ。
【図５】実施例２の未照射および照射フイルムの放射線量とそれぞれの450nmの蛍光強度の関係をプロットしたグラフ。
【図６】実施例３の未照射および照射フイルムの蛍光波長と蛍光強度の関係をプロットしたグラフ。
【図７】実施３の未照射および照射フイルムの放射線量とそれぞれの450nmの蛍光強度の関係をプロットしたグラフ。
【図８】実施例４の未照射および照射フイルムの蛍光波長と蛍光強度の関係をプロットしたグラフ。
【図９】実施例４の未照射および照射フイルムの放射線量とそれぞれの450nmの蛍光強度の関係をプロットしたグラフ
【図１０】実施例５の未照射および照射フイルムの蛍光波長と蛍光強度の関係をプロットしたグラフ。
【図１１】実施例５の未照射および照射フイルムの放射線量とそれぞれの450nmの蛍光強度の関係をプロットしたグラフ。
【図１２】実施例６の未照射および照射フイルムの蛍光波長と蛍光強度の関係をプロットしたグラフ。
【図１３】実施例８の未照射および照射フイルムの放射線量とそれぞれの450nmの蛍光強度の関係をプロットしたグラフ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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