(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光物質を分散させたプラスチックシンチレータを液体又は気体と接触せしめ、該接触により液体又は気体中の放射性核種を該プラスチックシンチレータの組織内に取り込み、該放射性核種が該プラスチックシンチレータ中において発する放射線により上記蛍光物質を発光せしめ、該発光により上記プラスチックシンチレータの表面を透過せる光を該表面と対向配置せる光センサで検知することを特徴とするラドン等の放射性核種の濃度測定方法。
【請求項２】
蛍光物質を分散させたプラスチックシンチレータを容器中に配置し、該容器に該容器内へ液体又は気体を導入する導入口と該容器内から液体又は気体を導出する導出口とを設け、該容器内の液体又は気体を上記容器内のプラスチックシンチレータと接触せしめ、該接触により液体又は気体中の放射性核種を該プラスチックシンチレータの組織内に取り込み、該放射性核種が該プラスチックシンチレータ中において発する放射線により上記蛍光物質を発光せしめ、他方上記容器に上記プラスチックシンチレータの表面と対向せる光センサを取り付け、上記発光により上記プラスチックシンチレータの表面を透過せる光を該光センサで検知することを特徴とするラドン等の放射性核種の濃度測定方法。
【請求項３】
上記蛍光物質を分散させたプラスチックシンチレータがポリスチレンを含むことを特徴とする請求項１又は２記載のラドン等の放射性核種の濃度測定方法。
【請求項４】
蛍光物質が分散されたプラスチックシンチレータが気密遮光構造の容器中に配置されているラドン等の放射性核種の濃度測定装置であって、該容器には該容器内へ放射性核種を有する液体又は気体を導入して該液体又は気体を上記プラスチックシンチレータと接触せしめる導入口を設けると共に該容器内から上記液体又は気体を導出する導出口とを設け、上記容器には上記接触により上記プラスチックシンチレータの組織内に取り込まれた上記液体又は気体中の放射性核種の放射線で発光された上記蛍光物質の光を検知する光センサを設けたことを特徴とするラドン等の放射性核種の濃度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は地核変動の観測に用いるラドン濃度測定に代表される、液体又は気体中における放射性核種の濃度測定方法とこの方法に用いる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
出願人は特開２００１−２１６５２号公報において、固体高分子物質、例えばポリスチレンブロックを液体又は気体中に一定時間設置して放射性核種を吸収させ、該放射性核種を吸収したポリスチレンブロックを溶媒にて溶解し、該溶解液の放射線計数値から上記液体又は気体中の放射性核種の濃度を測定する方法を提供している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら上記測定法は放射性核種を吸収したポリスチレンブロックを溶媒の入った容器中に浸漬して液化し、この放射性核種が溶解した液体を該容器中に密閉して液体シンチレーション検出器にかける操作を要し、所謂個別測定であるので、連続測定が不能であり、加えて数工程の測定作業を要する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は蛍光物質含有ポリスチレンシンチレータに代表されるプラスチックシンチレータを用い、該プラスチックシンチレータを液体又は気体中に存置せしめ、該液体又は気体との接触により該液体又は気体中の放射性核種を該プラスチックシンチレータの組織内に取り込み、該吸収放射性核種が該プラスチックシンチレータ中において発する放射線により上記蛍光物質を発光せしめる。
【０００５】
そして該発光により上記プラスチックシンチレータの表面を透過せる光を該表面と対向配置せる光センサで検知し、液体又は気体中における放射性核種の濃度を測定する方法を採る。
【０００６】
又上記測定方法に用いる装置は、容器中に蛍光物質を分散させたプラスチックシンチレータを配置し、該容器に該容器内へ液体又は気体を導入する導入口と該容器内から液体又は気体を導出する導出口とを設け、該容器内の液体又は気体を上記容器内のプラスチックシンチレータと接触せしめて液体又は気体中の放射性核種を該プラスチックシンチレータの組織内に取り込み、該放射性核種が該プラスチックシンチレータ中において発する放射線により上記蛍光物質を発光せしめる構成を有する。
【０００７】
他方上記容器に上記プラスチックシンチレータの表面と対向せる光センサを取り付け、上記発光により上記プラスチックシンチレータの表面を透過せる光を該光センサで検知する構成を有する。
【０００８】
上記液体又は気体中における放射性核種の濃度測定方法と装置は、放射性核種を吸収せるプラスチックシンチレータを液体又は気体中に存置したままで同シンチレータ中へ放射性核種を吸収させ発光せしめることにより、蛍光物質含有プラスチックシンチレータの液化操作等の何らの操作を要せずに、放射性核種の濃度測定を連続的に且つ高精度に実行可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を図１乃至図４に基づいて説明する。
【００１０】
放射性核種吸収体として図１，図２に示す如き、蛍光物質ＰＰＯを分散せるプラスチックシンチレータ１を用いる。このプラスチックシンチレータ１は透明、即ち透光性を有する。
【００１１】
上記放射性核種吸収体を形成するプラスチックとしては、放射性核種の吸収性に富み、且つ放射線エネルギー伝達性に優れたポリスチレンが有効である。その他、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリビニール樹脂の使用が可能である。
【００１２】
上記プラスチックシンチレータは薄膜が好ましい。即ち薄膜はラドンに代表される放射性核種Ｒｎの吸収が速く、平衡状態を迅速に形成する。又薄膜の他、プレート、任意形状のブロック等を用いることができる。
【００１３】
上記吸収とは、放射性核種Ｒｎをプラスチックシンチレータ１の組織内に取り込むことを意味し、物質表面に付着せしめる吸着を含まない。
【００１４】
上記プラスチックシンチレータ１を液体又は気体中に存置せしめ、該液体又は気体との接触により該液体又は気体中の放射性核種を該プラスチックシンチレータ１中に吸収せしめ、該放射性核種が該プラスチックシンチレータ１中において発する放射線により上記蛍光物質ＰＰＯを発光せしめる。
【００１５】
非結晶性プラスチックは吸収性能に富み、上記測定方法と装置に用いるプラスチックシンチレータ１として有効である。
【００１６】
上記発光のメカニズムについて詳述すると、図３に示すように、プラスチックシンチレータ１中に吸収されたラドンに代表される放射性核種Ｒｎは放射線（α線，β線）２を発し、該放射線２はプラスチックシンチレータ１、殊にポリスチレンを組成するベンゼン基に当たってエネルギー伝搬し、蛍光物質ＰＰＯに到達する。
【００１７】
これにより蛍光物質ＰＰＯは放射線エネルギーを多方向性と到達性に優れた光エネルギーに変換し、発光する。又ベンゼン環はπ電子雲を有し、エネルギー伝達性が極めて高く、プラスチックシンチレータ１内部における発光を効率よく惹起する。
【００１８】
上記発光により上記プラスチックシンチレータ１の表面４を透過せる光３を同シンチレータ表面４と対向配置せる光センサ５で検知し、液体又は気体中における放射性核種Ｒｎの濃度を測定する方法を採る。該光センサ５は既知の光電子増倍管等である。
【００１９】
図４は上記液体又は気体中における放射性核種の濃度測定方法に用いる装置を示している。
【００２０】
同図に示すように、気密及び遮光構造の容器６中に、蛍光物質ＰＰＯを分散させた上記ポリスチレンシンチレータ等から成る１枚又は複数枚の円形又は方形等のプラスチックシンチレータ１を配置する。該プラスチックシンチレータ１はその表面４が垂直となるように容器６内に縦設する。
【００２１】
例えば複数枚のプラスチックシンチレータ１をその各表面４が互いに平行し、且つ垂直となるように容器６内に縦設する。
【００２２】
上記容器６に該容器内へ液体又は気体１０を導入する導入口７を設けると共に、該容器６内から液体又は気体１０を導出する導出口８を設け、容器６内を常に新しい液体又は気体１０で満たす。
【００２３】
上記容器６内の液体又は気体１０を上記容器６内のプラスチックシンチレータ１と接触せしめて液体又は気体１０中の放射性核種Ｒｎを該プラスチックシンチレータ１中に吸収せしめ、該放射性核種Ｒｎが該プラスチックシンチレータ１中において発する放射線２により上記蛍光物質ＰＰＯを発光せしめる。
【００２４】
プラスチックシンチレータ１中のラドン濃度は液体又は気体中１０の濃度に比例する。例えば水中濃度が２倍になればプラスチックシンチレータ１中の濃度も２倍になる。従ってプラスチックシンチレータ１の平衡状態での発光を測定することによって液体中濃度を知ることができる。
【００２５】
上記容器６に上記プラスチックシンチレータ１の表面４と対向せる光センサ５を取り付け、上記発光により上記プラスチックシンチレータ１の表面４を透過せる光３を該光センサ５の透光窓９で受光し検知する。この透光窓９は常に上記液体又は気体と接している。
【００２６】
蛍光物質ＰＰＯは放射性核種Ｒｎの分子数と比例してパルス発光し、この光３の発生回数（パルス数）を光センサ５で検知し濃度測定を行う。
【００２７】
上記液体又は気体の導入口７は容器６の底部付近、例えば底板に設け、同導出口８は容器６の上部付近、例えば天板に設け、液体又は気体が容器６の底部から上部へ向けプラスチックシンチレータ１の表面４に沿って上昇流となって流れるようにし、他方上記光センサ５は上記容器６の側板に取り付け、その受光軸が上記プラスチックシンチレータ１の表面４と直交するように配置する。
【００２８】
水中のラドンはその保持している運動エネルギーに応じて一定比でプラスチックシンチレータ１中に分配される。この分配係数は温度にのみ依存する変数であるので、一定温度条件では水中濃度に正比例したラドンがプラスチックシンチレータ１中に分配されることになり、測定値とラドン水濃度の間には直線関係が認められる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、プラスチックシンチレータを液体又は気体中に存置したままで同シンチレータ中へ放射性核種を吸収させ発光せしめることにより、前記従来例の如き液化操作等の何らの操作を伴わず、放射性核種の濃度を連続的に且つ高精度に測定できる。又測定操作乃至装置が簡素であり、ローコストで測定できる。
【００３０】
本発明は地核変動の観測（地震の予知）に用いられているラドン測定に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】放射性核種吸収体を構成する薄膜状にした蛍光物質含有プラスチックシンチレータの平面図。
【図２】同一部拡大断面図。
【図３】上記プラスチックシンチレータ中における発光メカニズムを説明するベンゼン環を有する同シンチレータの拡大断面図。
【図４】上記放射性核種の濃度測定装置の縦断面図。
【符号の説明】
１…プラスチックシンチレータ、２…放射線、３…光、４…プラスチックシンチレータの表面、５…光センサ、６…気密遮光構造の容器、７…液体又は気体の導入口、８…液体又は気体の導出口、９…透光窓、１０…液体又は気体、ＰＰＯ…蛍光物質、Ｒｎ…ラドンに代表される放射性核種
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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