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そこで我々は，京都教育大学の e-Projectというプログラムを利用して，移動型放射線移動型放射線自動記録装置の開発自動測定器の開発を行った。そして，開発した移動型放射線自動測定器の性能を確かめるため，2011 年 7 月 22 日から 24 日にかけて実＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

際に福島県に赴き，放射線量を調査した．また，原発事故から半年が過ぎた 2011 年 11 月

第１章 プロジェクトの概要

20 日にもう一度福島県へ赴き，農作物の購入，１．はじめに土壌試料の採取を行った．それらの試料につ2011 年 3 月 11 日，宮城県三陸沖を震源といて，NaI シンチレーション検出器を用いてする日本の観測史上最大の地震が発生した．

放射能汚染による影響を調査した．今回は特

この地震によって，宮城県をはじめとする東に，メディアでも話題になっている 137Cs と北地方沿岸部を大津波が襲い壊滅的な被害を

134

Cs に注目して調査を行った．

受けた．この一連の災害は、東日本大震災と呼ばれる．福島県双葉郡大熊町にある東京電力福島第一原子力発電所（以下，福島第一原発）も大津波に襲われた．津波に襲われた福島第一原発は冷却機能が停止し，震災後約 15

２．代表者および構成員・代表者
山本 賢

理科領域専攻 3 回生

・構成員

時間でメルトダウンしたと見られている．そ越智 祐太 理科領域専攻 3 回生の後 1 号機， 3 号機で立て続けに水素爆発が近藤 健発生した．冷却機能が停止し，高温になった

松尾 勇馬 理科領域専攻 3 回生

理科領域専攻 3 回生

原子炉を冷却することが優先され，冷却水漏れや高濃度汚染水の流出が余儀なくされた．
以上の出来事により放射性物質が周辺に飛

３．助言教員高嶋 隆一先生（理学科）散され，原子力安全保安院による暫定評価はレベル 7 とされた．これは，1986 年 4 月に旧第２章 プロジェクトの実施内容

ソビエト連邦で起きたチェルノブイリ原子力

１．移動型放射線自動測定器の開発

発電所事故に匹敵するレベルである．チェル（１）概要

ノブイリ原子力発電所周辺は事故から四半世車にガイガーカウンターと DoseRAE2 を取紀経った現在でも生活することが困難な状態

り付け，福島県内を走行してデータを収集しである．放射能汚染の問題は，その半減期かた．この実験では，誰でも簡単に放射線量をら長いスパンで取り組んでいかなければなら測定できる方法を研究した．走行経路は図１

ない．そのため，継続性の観点から観ても地に示す．

方自治体レベルでも放射線量を測定できる必要があると考えた．また，地域に密着した地方自治体が放射線測定を行うことで、被災者にとってその情報は信頼できるものとなり、放射線に対する不安を少しでも和らげることができると考えた．
図１:福島県内走行経路

（２）方法（２）方法

ガイガーカウンターと DoseRAE2 を袋に入

NaI シンチレーション検出器，パソコン，れ，ガムテープで木の棒に巻きつける．それ

豊伸電子 MULTI-CHANNEL ANALYZER，高圧電源，を車に装着したマグネットスノーラックにセインバーターをコードで接続する．この時，ットする．ガイガーカウンターに USB ケーブ

高圧電源を用いるのでアースさせる．豊伸電ルをセットし，車内のパソコンに接続する．

子 MULTI-CHANNEL ANALYZER の電源を入れてそして，福島県内を走行しながら放射線量のからパソコンを起動させる．パソコンの中の測定を行う．この時使用するパソコンのソフ

kyokyoMCA を起動させる．高圧電源を 1.3kV

トは，Strawberry Linux の HP よりインストにセットし，スタートボタンを押す．
すると，ールすることができる．

測定が開始される．

また，測定経路のデータをとるために GPS

また，この時の測定対象は，郡山高校のグを車内に設置する．GPS データは，ROOT といラウンドの土（削る前，削った後），137Cs 線

う解析ソフトを用いて USB ガイガーカウンタ源(標準線源)である．この測定データを ROOTーのデータとリンクさせる．USB ガイガーカを用いて分析を行った．なお，NaI シンチレ

ウンターは 1 秒間のカウント数を足したり引ーション検出器はγ線を検出する．

いたりして 1 分(60 秒)間のカウントを測定している．また，RAE2 は積算量を計測する．これら両者のデータを比較することによって，機器は正しく動作しているのか確かめる．

図３：NaI シンチレーション検出器の接続の様子
３．福島県の農作物と土壌
図２：USB ガイガーカウンターとDoseRAD2 を取り付けた様子（１）概要
福島第一原発事故から半年以上が過ぎたが，土壌の除染や剥ぎ取り作業が追いつかない状

２．NaI シンチレーション検出器での調査

況がメディアでは報道されている．また，福（１）概要

島第一原発事故による放射性物質は現在も大今回使用した NaI シンチレーション検出器

気中に飛散している．そのため私たちは，除は，平成 23 年度前期物理学実験で，近藤・西染や剥ぎ取り後の土壌も再び放射性物質によ村チームが作成したものを用いた．

る汚染の危険性もあるのではないかと考えた．

2 泊 3 日の 3 日目に，福島県立郡山高校のそこで，原発事故から半年以上過ぎた段階グラウンドで測定を行った．福島県立郡山高での除染の効果や農作物への影響について調校のグラウンドは，放射性物質の影響を緩和査することにした．はじめ，新浜公園と信夫するために表面土壌を削る作業をしていた．

ヶ丘緑地公園を土壌試料採取地点として予定

そこで我々は，表面土壌を削った場所と削っしていたが，信夫ヶ丘緑地公園が立ち入り禁ていない場所で測定を行った．

止であったため，現地で Radi が示す値から新浜公園と信夫山公園で土壌を採取した．

ここはちょうど飯館村の辺りであった．
また，
約 15:00 付近で値が下がっているのは，トンネル内を走行していた影響である．図６のRAE2 で測定したグラフを見ると，約 14:50 から約 15:55 の間で急激に線量の値が上がっていることが分かる．これら二つのデータを比べると，それぞれ同じような解析結果が得ら

図４：新浜公園の様子（左）信夫山公園の様子（右）れたので，USB ガイガーカウンターも RAE2 も正常に動作していたことが分かる．
放射線量の値は，京都教育大学Ａ棟前では（２）方法0.078μSv/h であることを参考にしていただ

福島県で農作物の試料として，土壌からのきたい．福島県の放射線量は少ないところで放射性物質に汚染が想定される根菜類等の野も約 0.2μSv/h であり，京教大のおよそ倍以菜と米を購入する．新浜公園と信夫山公園で上の放射線量である．

は，それぞれ４つの試料を採取する．
方法は，次の通りである．

USB ガイガーカウンターは２万円前後で購入可能で，この時に使うソフトもフリーで入まず，ショベルを用いて U-8 容器の直径と手できるので、誰でも簡単に放射線量を測定同程度の円を描きながら，容器と同じ高さますることができる．これは，広い範囲を測定で掘る．次に，掘った土をポリ袋に詰め，十する際に利用できる方法である．

分撹拌した後，U-8 容器に戻し，ふたをする．
そして，U-8 容器の周辺に付着した土壌をウエスでよく拭き取り，容器ごとポリ袋に入れる．それらを京都教育大学で分析を行う．分
析の手順については 2.(2)に同じである．
第３章 分析・考察
１．移動型放射線自動測定器の開発
図５のグラフで，13:22 のところが東北自動車道那須 SA で，15:45 のところが原町火力

図５：ガイガーカウンターによる測定結果発電所である．y 軸は cpm(count per minute)である．これをμSv/h に換算するには，主な計算式などは存在しないので，Converting
From CPM to mR/hr の HP にある記述を参考にする．今回測定したものは主に 137Cs であると考えられるので， 1/120 倍すればよい．そして，図５の測定結果をμSv/h に換算して緯度経度情報にリンクさせたのが次の図７である．
図５を見ると，約 14:52 から約 15:30 の間で最高で約 3.5μSv/h まで放射線量が上がっていることが分かる．図７から分かるとおり，

図６：DoseRAE2 による測定結果

計測された山は 0.6616MeV よりも高いエネルギーを持っているので，0.7958MeV とおける．
以上より，原点のずれを x0 とすると，横軸の数値 xu とエネルギー値 Eu の関係は式(１)のようになる．

（１）

図７：USB ガイガーカウンターでの測定値と緯度経度情報をリンクさせた

式（１）より x0 を求めると，x0=-2229.9553となる．図８の黒線は，３つの山からできて２．NaI シンチレーション検出器での調査
図８，図９の横軸目盛約 1800 以下の山は，40いることが読み取れる．山の重ね合わせも考慮すると，３つの山のうち，最もエネルギー宇宙線や，自然界に存在する K や今回問題の低い山は横軸目盛 2200 の辺りにあると考になっている Cs などの放射性同位体によるえられる．
この横軸目盛 2200 の辺りにある山

コンプトンエッジからの影響であるので，このエネルギー値を（１）式より求めると，こでは言及しない．郡山高校での測定結果のEu=0.5945MeV となる．これは，134Cs が原子核

スペクトルは図８，図９のようになった．し崩壊するときに発するγ線の低い方のエネル

かし，これらのスペクトルは，測定の際に画ギー値 0.6046MeV に近いので，仮定の通り面にピークが表示されるようにチャネルを調134

Cs による汚染の可能性が高い．

整したので，横軸の数値は本来のエネルギー以上より，郡山高校の土壌を分析した結果，値に一致しない.そこで，まず横軸の数値から土壌は主に 137Cs と 134Cs によって汚染されてエネルギー値を出す式を示す．通常，横軸のいる可能性が高いことが分かった．

数値とエネルギー値を対応させる場合，異なる 2 種類の線源を用いて求める．しかし，今回は線源が 1 つしかないため，図８の横軸目
盛 3700 の辺りで計測された山を，現在注目されている 134Cs によるものと仮定して考察を進める．
図１０を見ると，137Cs はその 93.5%がβ崩壊した後にγ崩壊している事が分かる．NaI
シンチレーション検出器は，γ線を検出する

図８:郡山高校 剥ぎ取り前（黒）と137

Cs 線源（赤）の比較

ので，スペクトルの横軸の数値にこのエネルギー値を対応させる．137Cs が崩壊する際に出すγ線のエネルギー値は，図１０より0.6616MeV である．そして，図８より 137Cs 線源を測定した赤線のグラフは，横軸約 2700の辺りにピークができている．図１０より，
134

Cs が原子核崩壊するときに発するγ線のエネルギー値は 0.7958MeV と 0.6046MeV の周

図９:郡山高校剥ぎ取り前（黒）と辺に多く存在する．
図横軸目盛 3700 の辺りで後（赤）の直接比較

図１０: 137Cs（左）と 134Cs（右）の

図１２:米と BG との比較

崩壊エネルギー図３．福島県の農作物と土壌
今回は試料として，ジャガイモ(福島県産)，ニンジン(二本松市産)，サトイモ(伊達市霊山町産)，米（福島県産，精米日：2011 年 11 月16 日）を購入した．今回，比較に使用したバックグラウンド（赤線の部分）は，京都教育大学で測定したものである．米を分析した図

図１３:ニンジンと BG との比較

１２では，ごく僅かではあるが，横軸 1800～2000 の辺りに小さい山が計測された．これは，ある放射性物質によるコンプトンエッジの一部であると考えられる．そのため，この米は放射性物質に汚染されている可能性があると考えられる．他の農作物は，バックグラウンドとの比較から，目立った汚染は確認されていない．
したがって，今回福島県で購入した農作物

図１４:サトイモと BG との比較

は，放射性物質に汚染されている可能性は低いと考えられる．しかしながら，米のように次に，土壌試料の分析を行った．信夫山公

放射性物質による汚染が考えられる農作物も園と新浜公園の土壌試料を分析した結果は，存在しているので，継続的に調査することが図１５と図１６である．信夫山公園は，除染必要である．

作業が行われておらず，新浜公園は，剥ぎ取りによる除染作業が終了していた．同じバックグラウンドを使用しているので，図１５と図１６を比較すると，剥ぎ取りによる除染効果が非常に高いことが分かる．したがって，早急に剥ぎ取り作業を進めていく必要があると考えられる．今回の調査及びデータ解析によって，放射線検出や分析の技術を高めるこ

図１１:ジャガイモと BG との比較とができた．

面で，地方公共団体レベルで行える事が条件でなければならない．
今回の e-Project では，その方法として，一台２万円前後で購入可能なガイガーカウンターを使った移動型自動放射線測定器を開発することによってできることを示した．この方法は，WEB 上に載せるなどして提供する．この方法を使って，福島県
図１５:信夫山公園の土壌の放射能汚染に関する安全性の確認が今後行われていくことや被災された方々が少しでも安心されることを期待したい．
また，今回の測定を通して，放射線学には様々な単位が使われており，それぞれに意味があることを知った．それらの関係の中でcpm からμSv/h への換算などは厳密には決められていないことや測定機器による精度の違い，検出する放射線（β線やγ線）の違い，

図１６:新浜公園の土壌測定機器についての知識など，様々な課題がある．人々が本当に安心して信頼できる測定第４章 まとめ

結果が出せるように，今後もさらなる測定機

移動型放射線自動測定器の開発では，プロ器や放射能に関する知識の向上などに努めてグラムとノウハウと安価な機器さえあれば，いく．さらに、教育現場での利用も検討して移動型放射線自動測定器は地方公共団体や市いきたい．

民でも容易に作ることができ，測定も行えることが示された．また，NaI シンチレーショ＜参考・引用文献＞

ン検出器の測定実験では，γ線のエネルギー[１] 山口聡・近藤かおり・小寺正一，福島第を分析することによって主な汚染物資が一原発事故とその影響，国立国会図書館 調137

査と情報-ISSUE BRIEF- NUMBER 718，2011

Cs と 134Cs である可能性が高いことが示された．また，剥ぎ取り前後の土壌を比較することによって，除染効果の有効性が示された．

[２] C.M.Lederer，Table of Isotopes Sixth

そして，福島県産の農作物を分析した結果でEdition，JOHN WILEY & SONS，1967

は，米に少し放射性物質混入の疑いがあるものの，ニンジンやジャガイモなどの農作物に[３] Black Cat Systems，Converting From CPM

関しては，その安全性が示された．農作物はto mR/hr <http://www.blackcatsystems.

継続的に調査を行う必要がある．

com/GM/converting_CPM_mRhr.html>（2012/1/12 アクセス）第５章 今後の展望
現在問題になっている福島第一原発事故による放射能汚染は，放射性物資の半減期の関係から長いスパンでかかわっていかなければならない．そのためには，コスト面や操作の