(57)【要約】【課題】広域な敷地における土壌の除染効果をより効率的に判断することができ、ひいてはその敷地における除染状況の調査にかかる時間や労力を大幅に低減することが可能な土壌の汚染状況推定方法を提供する。【解決手段】本発明にかかる土壌の汚染状況推定方法の構成は、広域な敷地における土壌の汚染状況を推定する土壌の汚染状況推定方法であって、土壌の複数の典型的な状態について、複数の高さで検出される空間線量率を測定もしくは算出し、複数の高さの空間線量率についてそれぞれ基準高さの空間線量率に対する比である相対線量を算出し、相対線量が高さに対して描くカーブを各状態における基準カーブとして生成しておき、所定の測定ポイントにおいて複数の高さでの空間線量率を測定し、その測定ポイントにおける実測カーブを求め、実測カーブと複数の基準カーブとを比較することによって土壌の汚染状況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】
広域な敷地における土壌の汚染状況を推定する土壌の汚染状況推定方法であって、
土壌の複数の典型的な状態について、
複数の高さで検出される空間線量率を測定もしくは算出し、
前記複数の高さの空間線量率についてそれぞれ基準高さの空間線量率に対する比である相対線量を算出し、
前記相対線量が高さに対して描くカーブを各状態における基準カーブとして生成しておき、
所定の測定ポイントにおいて複数の高さでの空間線量率を測定し、
その測定ポイントにおける実測カーブを求め、
該実測カーブと前記複数の基準カーブとを比較することによって土壌の汚染状況を推定することを特徴とする土壌の汚染状況推定方法。
【請求項２】
前記土壌の複数の典型的な状態とは、土壌の耕起深さを異ならせていることを特徴とする請求項１に記載の土壌の汚染状況推定方法。
【請求項３】
前記土壌の複数の典型的な状態とは、汚染スポットの大きさを異ならせていることを特徴とする請求項１または２に記載の土壌の汚染状況推定方法。
【請求項４】
前記土壌の複数の典型的な状態とは、測定ポイントから汚染スポットの中心までの距離を異ならせていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の土壌の汚染状況推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広域な敷地における土壌の汚染状況を推定する土壌の汚染状況推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射性物質による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１ｍ間隔や５ｍ間隔など）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、コリメータは地表面の線量率を測定するため、地面の内部の状態（土壌の状態）を調べるためには、スクレーパーといわれる道具を用いて深さ方向に地表面を薄く剥ぎ取り地面の内部の土を露出させながら測定する必要があった。加えて、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、地面内部の状態を効率的に調べることが困難なうえ、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】
また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】
しかしながら、非特許文献１の放射線測定器によって測定される空間線量率も、やはり従来と同様に測定箇所の局所的な値である。また、高さ方向の計測点が２点のみである。それぞれの計測値は計測誤差を含むため、土壌の状態（地面の内部の状態）を推定することは困難である。加えて、畑や運動場等の広域な敷地全体の除染状況を調査する場合には、やはり作業員がその敷地全体を歩きながら空間線量率を測定する必要がある。このため、非特許文献１の放射線測定器によれば作業性は改善されるものの、広域な敷地の除染状況の調査にはやはり膨大な時間や労力がかかることには変わりなく、より効率的に除染状況ひいては除染効果を推定する方法の開発が望まれていた。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑み、広域な敷地における土壌の汚染状況をより効率的に推定することができ、ひいてはその敷地における汚染状況の調査にかかる時間や労力を大幅に低減することが可能な土壌の汚染状況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、本発明にかかる土壌の汚染状況推定方法の代表的な構成は、広域な敷地における土壌の汚染状況を推定する土壌の汚染状況推定方法であって、土壌の複数の典型的な状態について、複数の高さで検出される空間線量率を測定もしくは算出し、複数の高さの空間線量率についてそれぞれ基準高さの空間線量率に対する比である相対線量を算出し、相対線量が高さに対して描くカーブを各状態における基準カーブとして生成しておき、所定の測定ポイントにおいて複数の高さでの空間線量率を測定し、その測定ポイントにおける実測カーブを求め、実測カーブと複数の基準カーブとを比較することによって土壌の汚染状況を推定することを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、土壌の状態に応じて予め生成された基準カーブと実測カーブとを比較することにより、測定ポイントにおける土壌の汚染状況を推定することができる。したがって、広大な敷地における汚染状況の調査にかかる時間や労力を大幅に低減することが可能となる。また土壌の汚染状況ひいては除染効果を効率的に判断できることにより、その土壌に対して必要な除染作業の検討にも役立てることができる。
【００１０】
上記土壌の複数の典型的な状態とは、土壌の耕起深さを異ならせているとよい。これにより、実測カーブを求めることで、耕起深さが十分であるか、換言すれば除染効果が十分に得られているかを判断することができる。
【００１１】
上記土壌の複数の典型的な状態とは、汚染スポットの大きさを異ならせているとよい。これにより、実測カーブを求めることで、汚染スポットの大きさを判断することができる。
【００１２】
上記土壌の複数の典型的な状態とは、測定ポイントから汚染スポットの中心までの距離を異ならせているとよい。これにより、実測カーブを求めることで、測定ポイントから汚染スポットの中心までの距離を判断することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、広域な敷地における土壌の汚染状況をより効率的に推定することができ、ひいてはその敷地における汚染状況の調査にかかる時間や労力を大幅に低減することが可能な土壌の汚染状況推定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態の土壌の汚染状況推定方法について説明する図である。
【図２】空間線量率を測定する際の手段を説明する図である。
【図３】本実施形態の土壌の汚染状況推定方法の基準カーブを例示する図である。
【図４】本実施形態の土壌の汚染状況推定方法の基準カーブを例示する図である。
【図５】本実施形態の土壌の汚染状況推定方法の基準カーブを例示する図である。
【図６】本実施形態の土壌の汚染状況推定方法の基準カーブを例示する図である。
【図７】本実施形態の土壌の汚染状況推定方法の基準カーブを例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
図１は、本実施形態の土壌の汚染状況推定方法について説明する図である。本実施形態の土壌の汚染状況推定方法では、図１に示す広域な敷地１００における土壌の除染効果を判断する。図１の例では、敷地１００内に汚染スポット１０８があるものとする。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態の土壌の汚染状況推定方法では、作業員１００ａは、まず測定対象となる敷地１００において土壌の複数の典型的な状態について複数の所定高さで検出される空間線量率を測定する。本実施形態では、空間線量率を測定する測定器であるセンサ１２０ａ・１２０ｂ・１２０ｃをバルーン１２２の紐状部材１２２ａの異なる高さに取り付けることにより、複数の高さでの空間線量率を測定している。
【００１８】
また土壌の複数の典型的な状態の他の例としては、測定ポイントから汚染スポットの中心までの距離を異ならせた場合や、汚染スポットの大きさを異ならせた場合、土壌の汚染が表面汚染であるか浸透汚染であるかという汚染状況を例示することができる。表面汚染とは、放射性物質が土壌の表面のみに存在する状態であり、浸透汚染とは、土壌の地中（内部）にも放射性物質が存在する状態である。
【００１９】
また浸透汚染のなかでも、耕起深さを異ならせた複数の土壌を典型的な状態として例示することができる。耕起深さとは、土壌の表面を掘り返した深さ（耕起した深さ）のことである。土壌の表面を耕起すると、表面に存在した放射性物質は土壌の内部（地中）に分散し、地中の放射性物質からセンサに到達する放射線は土壌で遮蔽される。このため、気中の距離減衰で換算すると、地表面よりはるかに遠方から到達する放射線量と同等の線量となる。
【００２０】
図２は、空間線量率を測定する際の手段を説明する図である。図２（ａ）では、空間線量率を測定する測定器であるセンサ１２０ａをバルーン１２２の紐状部材１２２ａに取り付けている。これにより、紐状部材１２２ａの長さを調節することによりセンサ１２０ａを測定位置（複数の所定高さ）に配置することができる。
【００２１】
図２（ｂ）では、棒状部材１２４の異なる高さに複数のセンサ１２０ａ・１２０ｂ・１２０ｃを取り付けている。なお、図２（ｂ）では複数のセンサ１２０ａ・１２０ｂ・１２０ｃを棒状部材１２４に取り付ける構成を例示したが、これに限定するものではない。図２（ａ）に示すように１つのセンサ１２０ａのみを棒状部材１２４に取り付け、かかるセンサ１２０ａの高さを変えることによっても複数の所定高さにおいて空間線量率を測定することが可能である。
【００２２】
図２（ｃ）では、ラジコン１２６にセンサ１２０ａを取り付けている。これにより、コントローラ１２６ａでラジコン１２６を操作することにより、センサ１２０ａを測定位置（所定高さ）に配置することができる。なお、図２において説明した手段は例示にすぎず、他の手段を用いることも当然にして可能である。
【００２３】
本実施形態の土壌の汚染状況推定方法の特徴として、図１または図２に示すような手段によって複数の高さでの空間線量率を測定したら、その複数の高さの空間線量率についてそれぞれ基準高さの空間線量率に対する比である相対線量を算出する。そして、相対線量が高さに対して描くカーブを各状態における基準カーブと比較して、その土壌の汚染状況を推定する。
【００２４】
基準カーブを生成するためには、土壌の汚染状況がわかっている箇所で実測してもよいし、シミュレーションによって算出してもよい。いずれにしても、複数の土壌の汚染状況について基準カーブを生成して準備する。
【００２５】
上述したように基準カーブを生成したら、作業員１００ａは、所定の測定ポイント（測定対象となるポイント）において複数の高さでの空間線量率を測定する。そして、その測定ポイントにおける相対線量の実測カーブを求め、かかる実測カーブと、予め生成しておいた複数の基準カーブとを比較することによって土壌の汚染状況を推定する。
【００２６】
図３〜図７は、本実施形態の土壌の汚染状況推定方法の基準カーブを例示する図である。本実施形態では、擬似的な汚染スポットを想定し、かかる汚染スポットから所定高さおよび所定距離の位置における空間線量率を例示して説明する。
【００２７】
図３は、耕起深さを変化させた際の測定高さ１０ｃｍ〜１０ｍでの相対線量の基準カーブのグラフである。図３において線源の強さは、耕起深さ０（表面線源）の時の高さ１ｍの空間線量率が１μＳｖ／ｈとなるように設定している。そして、各系列のデータを測定高さ１ｍの値で除した相対線量として表示している。図３を参照すると、測定高さが低くなるにしたがって相対線量は上昇する傾向があることが理解できる。また耕起深さ１５ｃｍ・１０ｃｍ・５ｃｍの系列は、測定高さが低くなるにしたがって相対線量が緩やかに上昇するほぼ直線状となる。これに対し、耕起深さ２ｃｍ・１ｃｍ・０ｃｍ（耕起していない）の系列は、測定高さが低くなるにしたがって相対線量が急激に上昇する曲線状となる。
【００２８】
すなわち図３では、土壌の複数の典型的な状態として土壌の耕起深さを異ならせた場合の相対線量の基準カーブを生成している。そして、図３に示すように、耕起深さ１５ｃｍ・１０ｃｍ・５ｃｍのように耕起深さが深い土壌（汚染スポット）と、耕起深さ２ｃｍ・１ｃｍ・０ｃｍのように耕起深さが浅い土壌（汚染スポット）とでは、基準カーブは異なる傾向を示す。したがって、測定ポイントの相対線量の実測カーブを、これらの土壌の耕起深さが異なる複数の基準カーブと比較することにより、耕起深さが浅いか深いか、換言すれば耕起が十分であるか否かを判断することができる。そして、耕起が十分であれば良好な除染効果が得られているため更なる除染作業は必要ないと判断でき、耕起が不十分であったら更なる除染作業を行うというように、除染作業の検討に役立てることが可能である。
【００２９】
図４は、土壌の汚染状況および汚染スポットの大きさを異ならせた際の測定高さ０ｍ〜４ｍでの相対線量の基準カーブのグラフである。図４では、表面汚染・浸透汚染・スポットの有無および大きさを変化させている。例えば「表面汚染スポットなし」は、表面汚染のみがあることを示している。「浸透汚染スポットあり（３ｍ×３ｍ）」は、浸透汚染があり、さらに３ｍ×３ｍのスポット汚染があることを示している。「スポット上」はスポットの中心（真上）で測定していることを示している。「スポット上」でないときは、汚染スポットの中心から測定位置までの距離が３ｍである。浸透汚染の耕起深さは５ｃｍに設定している。
【００３０】
詳細には、図４に示す基準カーブのうち、系列Ａ１は、浸透汚染のみがあり、汚染スポットはない場合である。系列Ａ２は、浸透汚染があり、且つ測定位置から３ｍの距離に３ｍ×３ｍの汚染スポットがある場合である。系列Ａ３は、浸透汚染があり、且つ測定位置から３ｍの距離に５ｍ×５ｍの汚染スポットがある場合である。系列Ａ４は、浸透汚染があり、且つ測定位置から３ｍの距離に１０ｍ×１０ｍの汚染スポットがある場合である。
【００３１】
系列Ｂ１は、表面汚染のみがあり、汚染スポットはない場合である。系列Ｂ２は、表面汚染があり、且つ測定位置から３ｍの距離に３ｍ×３ｍの汚染スポットがある場合である。系列Ｂ３は、表面汚染があり、且つ測定位置から３ｍの距離に５ｍ×５ｍの汚染スポットがある場合である。系列Ｂ４は、表面汚染があり、且つ測定位置から３ｍの距離に１０ｍ×１０ｍの汚染スポットがある場合である。
【００３２】
系列Ｃ１は、浸透汚染があり、且つ測定位置の直下に３ｍ×３ｍの汚染スポットがある場合である。系列Ｃ２は、浸透汚染があり、且つ測定位置の直下に５ｍ×５ｍの汚染スポットがある場合である。系列Ｃ３は、浸透汚染があり、且つ測定位置の直下に１０ｍ×１０ｍの汚染スポットがある場合である。
【００３３】
図５〜図７は、図４に示す相対線量の基準カーブのうち、所定の系列のみを抜粋したグラフである。図５は、系列Ａ１および系列Ｂ１を抜粋したグラフである。図６は、系列Ａ１および系列Ｃ１〜系列Ｃ３を抜粋したグラフである。図７は、系列Ａ２〜Ａ４および系列Ｃ１〜Ｃ３を抜粋したグラフである。
【００３４】
図４および図５を参照すると、表面汚染の基準カーブ（系列Ｂ１〜系列Ｂ４）は、地表面（測定高さ０）付近において相対線量が最も高く、測定高さが高くなるほど相対線量が急速に減衰していることがわかる。これに対し浸透汚染の基準カーブ（系列Ａ１〜系列Ａ４）は、測定高さ０．２５ｍ〜１．０ｍあたりが高くなっていて、全体的に水平に近いなだらかなカーブを描いている。
【００３５】
上記のように浸透汚染において中途高さの線量が高くなるのは、直下の土壌から到達する放射線は土壌で遮蔽されるため地表面でも線量が高くなく、一方、中途高さにおいて周辺の土壌から空中を伝搬してくる放射線が集中する位置があるためと考えられる。このカーブの形状の違いは極めて顕著であるため、表面汚染か浸透汚染かを明確に推定することが可能である。すなわち図４および図５では、土壌の複数の典型的な状態として汚染状況（表面汚染または浸透汚染）を異ならせた場合の相対線量の基準カーブを生成している。
【００３６】
さらに、図４および図６に示すように、同じ浸透汚染であっても、系列Ｃ１〜Ｃ３のように汚染スポットの大きさが３ｍ×３ｍ〜１０ｍ×１０ｍと変化すると、カーブの形状の傾向は変わらず、増減の程度（傾き）が変化する。したがって、測定ポイントにおいて測定した実測カーブを図４および図６に示すような基準カーブと比較することにより、汚染スポットの大きさを推定することが可能となる。すなわち図４および図６では、土壌の複数の典型的な状態として汚染スポットの大きさを異ならせた場合の相対線量の基準カーブも生成している。
【００３７】
また図４および図７に示すように、同じ浸透汚染であっても汚染スポット上の基準カーブ（系列Ｃ１〜系列Ｃ３）は、測定高さが低くなるにしたがって、緩やかに、かつ大幅に相対線量が上昇するカーブを描いている。このように、汚染スポット上（系列Ｃ１〜系列Ｃ３）であるか、または汚染スポットから離れた位置（系列Ａ２〜系列Ａ４）であるかによっても基準カーブは異なる形状を示す。したがって、測定ポイントにおいて測定した実測カーブを図４および図７に示すような基準カーブと比較することにより、測定ポイントから汚染スポットまでの距離を推定することが可能となる。すなわち図４および図７では、土壌の複数の典型的な状態として測定ポイントから汚染スポットの中心までの距離を異ならせた場合の相対線量の基準カーブを生成している。
【００３８】
上記説明したように、本実施形態の土壌の汚染状況推定方法によれば、複数の所定高さにおいて測定された空間線量率を基に土壌の状態に応じた基準カーブを生成し、かかる基準カーブと実測カーブとを比較する。これにより、測定ポイントにおける土壌の状態（耕起深さ、汚染状況、汚染スポットからの位置）を迅速に推定し、広大な敷地における除染状況の調査にかかる時間や労力を大幅に低減することができる。その結果、その土壌の状態によって必要な除染作業を効率的に検討することが可能となる。
【００３９】
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】
【００４０】
本発明は、広域な敷地における土壌の汚染状況を推定する土壌の汚染状況推定方法として利用することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１００…敷地、１００ａ…作業員、１０８…汚染スポット、１２０ａ…センサ、１２０ｂ…センサ、１２０ｃ…センサ、１２２…バルーン、１２２ａ…紐状部材、１２４…棒状部材、１２６…ラジコン、１２６ａ…コントローラ
【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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