報Vol.3, No.2, pp.83 - 88, 2015 / 環境放射能除染学会誌

告

簡易線量率計を用いた水中の放射性セシウム簡易スクリーニング法
中西 保之 1*、伊藤 浩史 、古川 泰生 、富永 浩二 、222
野口 俊太郎 、久保田 洋 、繁泉 恒河
1111

株式会社堀場製作所（〒 601-8510‥京都府京都市南区吉祥院宮の東町 2番地）

2

株式会社フジタ（〒 151-8570 東京都渋谷区千駄ヶ谷 4-25-2 修養団 SYDビル）

Screening Measurement by Simple Dose-rate-meter for the Waste Water
Including Radioactive Cesium
Yasuyuki NAKANISHI1*, Hiroshi ITO 1, Yasuo FURUKAWA1, Koji TOMINAGA1,Shuntaro NOGUCHI2, Hiroshi KUBOTA2, and Koga SHIGEIZUMI 21HORIBA, Ltd. (2 Miyanohigashi, Kisshoin, Minamiku, Kyoto 601-8510, Japan)
Fujita Corporation (4-25-2 Sendagaya, Shibuya-ku, Tokyo 151-8570, Japan)

2Summary
Decontamination work for taking off the radioactive materials is still performed in Fukushima prefecture. A waste
fluid including radioactive materials comes out in decontamination work. The waste water quality standard of such
waste fluid is indicated by the guideline issued by the Ministry of the Environment in Japan. We tried to measureconcentration of radioactive cesium in the water by putting simple dose-rate meter in a waterproof case. As a result, wecould get a correlation of the measure of the simple dose-rate meter (μ Sv/h) and the concentration of the radioactive
cesium in the water (Bq/L). Our system can measure the concentration of the radioactive cesium in the water by 10.3
Bq/L to 1140 Bq/L. It's enough to measure the waste water quality standard of the guideline because the detection lower
limit is about 10.3 Bq/L. From these, the screening measurement of the treated waste water that is come out from adecontamination site became possible.

rofyteicoSehtefvoitlcaanoriutdonaeR©Jfmononrioiv
tnaiEdeehtni
Remnoitanimat
Con
Key Words: Waste water including radioactive materials, Simple dose-rate meter,
Guideline, Shielding effect with water

1．はじめに

福島では、現在、除染活動が行われている。除染活動で発生した汚染水は除染処理を行い、環境省が定めるガイドラ
1）

イン に従い放流されるのが通例である。このガイドラインで
134

137

槽等で保管し、除染処理をした後に前述の計測器等で測定しなければならないという課題が残されている。

一方、一般的に安価な簡易線量率計は核種毎の測定ができ
134

137

ず、 Cs と Cs の放射能濃度の分別測定には不適と考えられは、 Csと Cs の各々の核種の放射能濃度が必要なため、Geてきた。我々は、汚染水中に含まれる“水”自身のガンマ線半導体検出器に代表される高価な計測器を用いて精密な測定遮蔽効果に着目し、除染処理された後の処理水の中に簡易線が行われる。

量率計を設けて放射線量を測定し、水中の放射能濃度を測定
2

除染活動で生じた汚染水はその場で除染処理して放流したする方法 ）を提案してきた。この方法を用いて、除染現場で即いという要望が強い。しかし、現状は、現場で汚染水の放射座にスクリーニングができないという課題を克服できないかに能濃度を前述の計測器を用いて容易に測定することができなついて検討を行い、環境省のガイドラインを用いたスクリーいため、汚染水を除染現場とは異なる場所に設けられた貯水ニングへの適用の可能性について報告する。

*Corresponding author : TEL 075-325-5037, Fax 075-321-5648, E-mail: yasuyuki.nakanishi@horiba.com
83

Y. Nakanishi et al.

2．排水の放流基準

線量率計の感度中心が来るように簡易線量率計を固定し、水環境省が定めた排水に関するガイドラインでは判定基準として式 1 が定められている。これより判定するには

134

Cs との濃137

度と Cs の濃度を求める必要がある。

中の放射線量の測定を行うことにした。
（図 1）
使用する簡易線量率計は、株式会社堀場製作所が開発中である環境放射線モニタ PA -1100 を防水加工したケース内に入れた装置（型式 PA -1100 W ）を用いた。測定値は接続した

134

Cs の濃度（Bq / L） 137Cs の濃度（Bq / L）
≤1‥ ‥‥‥‥‥ 式 1+60（Bq / L）
90（Bq / L）

2011 年 3 月時点で 134Cs の濃度と 137Cs の濃度の比率は、約1:1 であることが知られている。また、134Cs と 137Cs は化学的USB ケーブルを介して PC（パソコン）上で確認できる構造になっている。測定器の外観を図 2 に示す。また、PA -1100 の137
最小目盛は 0.001 μSv/ hであり、 Cs を用いて校正されているため放射性セシウムの測定には適していると判断した。表 1に PA-1100 の仕様を示す。

性質が同じであるため、自然界で一方のみが濃縮されることは134137ない。ただし、 Cs の半減期は 2.06 年、 Cs は 30.2 年であるため、時間の経過とともに濃度の比率は変化し、2014 年 9月現在での濃度の比率は約 1: 3 となる。

（2）測定
測定は、設置環境が測定に与える影響を考察するために、2つの異なる線量率場（ 0.1 μSv/ h 程度 : 2014 年 9 月測定と現在、除染作業時に発生する汚染水中に存在する放射性物

0.4 μSv/ h 程度 : 2014 年 11 月測定）で行った。この設置環境

質は、ほぼ放射性セシウムと考えられるため、簡易線量率計の線量率は、排水処理槽を空にした状態で簡易線量計を挿入

134を用いて導き出した放射能濃度は、放射性セシウム（ Cs として得られた簡易線量率計の測定値とした。測定方法の概略

137を図 3 に示した。

Cs の合算値）と仮定することができる。
このことから、放流予定の水中の放射性セシウムの濃度の134‥最初に、設置環境として 0.1 μSv/ h 程度の場合について示

Cs、137Cs 各々の濃度を求める事がす。最初に排水処理槽を空の状態（設置環境のバックグラでき、式 1 に代入して放流可能かを判断することができると考ウンド（BG））で測定する。測定は、 PA-1100 の測定周期がえられる。簡易的測定方法によって、水中の放射性セシウム

60 sec のため、60 sec 毎 5 回の指示値の平均を測定値とした。

合計値と比率がわかれば

rofyteicoSehtefvoitlcaanoriutdonaeR©JfmononrioivtnaiEdeehtniRemnoitanimat
Con濃度（ Bq / L ）を得ることができれば、ガイドライン数値が求次に放射性物質に汚染されていない水（水道水または井水）められ、放流の判断が可能になる。

200 L を入れて測定する。空の状態での空間線量率（設置環境の線量率）は 0.090 μSv/ h となり、水道水または井水を入れた状態での線量率は 0.025 μSv/ hであった。このことより、水の遮蔽効果として 1/3.6 に減少し、放射性セシウムのガン

3．除染現場の排水の測定方法（1）排水処理槽と使用した簡易線量率計

3今回用いた排水処理槽は、様々な現場で使用できるようにマ線の強度が水により遮蔽される ）ことが確認できた。このするために 1トン程度の小型トラックの荷台に搭載できる大き0.025 μSv/ h 値は、放射性セシウムに加えて自然界に存在すさを前提とした。このため、排水処理槽の大きさを、幅る放射線源に由来するものと考えることができるため、この60 cm× 奥行 60 cm× 高さ75 cm（水位 60 cm ）、容量が200 L

0.025 μSv/ h を排水処理槽の BG 値とした。次に、簡易線量の樹脂製の容器とした。この排水処理槽の中心位置に、簡易率計の測定値と排水の放射性セシウム濃度の相関を得るため

60 cm

PC へ（USB 接続）

60 cm

60 cm
75 cm
感度中心

処理水
図184

排水処理槽と簡易線量率計

図2

簡易線量率計 PA-1100W 外観（PA-1100 内蔵）

Vol.3, No.2, 2015 / 環境放射能除染学会誌

表1

PA-1100 仕様

検出方式

シンチレーション式

測定線種

γ線

検出器

CsI+ シリコンフォトダイオード

γ 線感度

137

Cs 1μSv/h に対して 1000 cpm 以上 ( 実力値 2500 cpm)

相対指示誤差±10％以内（ 137Cs に対して）エネルギー特性0.5 ～ 3（150 keV ～ 1250keV、137Cs との感度比）

測定範囲

0.001 ～ 19.99 μSv/h

サンプリング時間

60 秒

表示更新時間10 秒（60 秒の移動平均値を 10 秒毎に表示）

通信機能

Bluetooth、USB 通信機能あり

水道水
または井水

ro
fyteicoSehtefvoitlcaanoriutdonaeR©JfmononrioivtnaiEdeehtniRemnoitanimat
Con
空

図3

サンプル水

測定方法
サンプル水は濃度を変えるために水道水等で希釈して複数回測定に、排水処理槽内に除染廃棄物で作製した汚染水を入れ、量率計の標準偏差、横軸が Ge 半導体検出器の不確かさを示

水道水または井水で適量に希釈してサンプル水とした。線量している。簡易線量率計の値は環境（空で測定した測定値）

率の測定は排水処理槽内で放射性物質が沈殿しないようにすが測定にどのように影響を与えているかを示すためにバックグるためによく撹拌しながら行った。サンプル水は、後日 Ge 半ランドの値を引かずに示している。

導体検出器にて精密測定を行った。

同様に、設置環境が 0.4 μSv/ h 程度でも上記と同様の測定を行った。

図 4 より放射性セシウム濃度が 10.3 Bq / L ～ 1140 Bq / Lの範囲で直線的な相関が得られるが、表 2 と図 5 よりサンプ

ル水 10 と 11 は PA-1100 W の指示値が逆転していることと標準偏差より有意な差を認めることができないため、今回の下限4．測定結果と考察（1）設置環境が 0.1 μ Sv/ h 付近での測定結果

限界値は 14 Bq/ L（環境省ガイドライン数値で 0.2 ）とすることができる。また、図 6 に環境省ガイドライン数値と簡易線量設置環境の線量率は前述の 0.090 μSv/ h となる。表 2 に率計の指示値とのグラフを示す。この結果より、環境省ガイド

Ge 半導体検出器（GC2018、キャンベラ社製）で精密測定を行った放射性セシウム濃度（ Bq/ L ）結果と簡易線量率計の値
134（μSv/ h ）の結果を示す。図 4 は放射性セシウム濃度（ Cs137と Cs ）の合計値と簡易線量率計の指示値を、図 5 は放射性134137セシウム濃度（ Cs と Cs ）の合計値の低濃度域（ 300 Bq/L まで）に着目したグラフである。エラーバーは縦軸が簡易線ラインの排水基準である式 1 の左辺が 1 よりも十分に小さい範囲まで測定ができていることがわかる。
（2）設置環境が 0.4○μ Sv/ h 付近での測定結果（1）よりも空間線量が高い設置環境が 0.4 μSv/ h 付近（設置環境の線量率は 0.400 μSv/ h ）での測定結果を表 3、図 7、85

Y. Nakanishi et al.

表2

測定結果（設置環境 0.1μSv/h 付近）

Cs + 137Cs（Bq/L）

PA-1100W 指示値（5 分間の平均値）（μSv/h）

ガイドライン
数値

863.9 ± 9.5

1145.7 ± 10.8

0.638 ± 0.008

14.3

144.5 ± 3.7

456.2 ± 6.9600.7 ± 7.9

0.379 ± 0.011

7.5

サンプル水 364.7 ± 2.5

212.8 ± 4.8

277.5 ± 5.4

0.189 ± 0.008

3.4

サンプル水 433.7 ± 1.8

105.7 ± 3.4

139.4 ± 3.9

0.122 ± 0.003

1.7

サンプル水 525.0 ± 1.6

69.2 ± 2.8

94.1 ± 3.2

0.083 ± 0.006

1.2

サンプル水 6

18.6 ± 1.3

53.7 ± 2.5

72.3 ± 2.8

0.067 ± 0.006

0.9

サンプル水 7

15.6 ± 1.2

37.5 ± 2.1

53.1 ± 2.4

0.058 ± 0.006

0.7

サンプル水 88.4 ± 0.9

21.3 ± 1.5

29.6 ± 1.7

0.046 ± 0.005

0.4

サンプル水 93.1 ± 0.6

11.0 ± 1.0

14.1 ± 1.2

0.040 ± 0.002

0.2

サンプル水 104.3 ± 0.7

9.1 ± 1.0

13.4 ± 1.2

0.034 ± 0.004

0.2

サンプル水 112.2 ± 0.5

8.1 ± 1.0

10.3 ± 1.1

0.035 ± 0.004

0.1

水道水

N.D

N.D

-

0.025 ± 0.002

-

137

Cs
（Bq/L）Cs（Bq/L）

サンプル水 1281.8 ± 5.1

サンプル水 2

134

0.35
0.35

0.70
0.70

PA-1100W での線量値（μSv/h）

PA-1100W での線量値（μSv/h）134

希釈サンプル0.30
0.30

0.60
0.60

rofyteicoSehtefv
oitlcaanoriutdonaeR©Jfmononrioiv
tnaiEdeehtni
Remnoitanimat
Con
0.50
0.50

0.25
0.25

0.40
0.40

0.20
0.20

0.30
0.30

0.15
0.15

0.20
0.20

0.10
0.10

0.10
0.10
0.00
0.00

0.05
0.05

00

200
200

400
400

134

800
800

1000
1000

Cs + 137Cs の放射能濃度（Bq/L）

図4PA-1100W での線量値（μSv/h）

600
600

1200
1200

測定結果

00

50
50

134

図5100
100

150
150

200
200250250Cs + 137Cs の放射能濃度（Bq/L）

300
300

測定結果（300 Bq/Lまで）

0.35

図 8 にグラフを示す。今回は、300 Bq / L 程度の原水を使用0.30

し井水で希釈した。こちらも直線的な相関が得られる結果と0.25なった。しかし、設置環境の線量が 0.4 μSv/ h 付近と設置環0.20

境の線量が 0.1 μSv/ h に比べ高いため、井水で測定した結果でも指示値が 0.143 となった。ゆえに井水による遮蔽効果は

0.15
0.10
0.05
0.00

0123

ガイドラインによる数値 （[ Cs /60）+（ Cs / 90）]
134

図686

0.00
0.00

137

環境省ガイドラインによる結果（300 Bq/L まで）

41/2.7 となった。表 3 および図 7 よりサンプル 7 の値が BG（井水）の値とほぼ同じとなったため、サンプル水 6 を下限限界値と考えた。ゆえに、このときのガイドライン数値 0.8 までは定量できていると考えることができる。一方、サンプル 7 ま
では直線性が良好であるため、検出限界はサンプル水 6（61 Bq/ L ）とサンプル水 7（ 27 Bq/ L ）の間にあり40 Bq/ L付近と推測できる。

Vol.3, No.2, 2015 / 環境放射能除染学会誌

表3Cs+137Cs（Bq/L）

PA-1100W 指示値（5 分間の平均値）（μSv/h）

ガイドライン
数値

228.6 ± 4.9

293.7 ± 5.5

0.296 ± 0.009

3.6

49.7 ± 2.2

151.0 ± 4.1

200.6 ± 4.6

0.250 ± 0.007

2.5

サンプル水 339.4 ± 2.0

128.2 ± 3.8

167.6 ± 4.3

0.221 ± 0.008

2.1

サンプル水 429.5 ± 1.7

98.4 ± 3.3

127.9 ± 3.7

0.196 ± 0.006

1.6

サンプル水 522.9 ± 1.5

76.4 ± 2.9

99.4 ± 3.3

0.185 ± 0.009

1.2

サンプル水 614.2 ± 1.1

47.5 ± 2.3

61.6 ± 2.6

0.155 ± 0.005

0.8

サンプル水 75.9 ± 0.8

21.6 ± 1.5

27.5 ± 1.7

0.140 ± 0.005

0.3

サンプル水 82.3 ± 0.5

9.9 ± 1.0

12.2 ± 1.2

0.137 ± 0.007

0.1

井水

N.D

N.D

N.D

0.143 ± 0.005

-134

137

希釈サンプルCs（Bq/L）Cs（Bq/L）

サンプル水 165.1 ± 2.5

サンプル水 20.35

134

PA-1100W での線量値（μSv/h）

PA-1100W での線量値（μSv/h）

測定結果（設置環境 0.4μSv/h 付近）

0.30
0.25
0.20
0.15
0.10

0.35
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10

rofyteicoSehtefv
oitlcaanoriutdonaeR©JfmononrioivtnaiEdeehtniRemnoitanimat
Con
0.05

0.00

050

100

134

150

200

250

300

Cs + Cs の放射能濃度（Bq/L）
137

図7

測定結果

5．まとめ

除染現場で発生する除染水の排水処理を現場でできることを想定し、小型トラックで可搬できる大きさである 200 L の樹

0.050.0001234（ Cs / 90）]
ガイドラインによる数値 （[ Cs / 60）+134

図8137

環境省ガイドラインによる結果

度の樹脂製の容器の中に簡易線量率計を沈めて線量率を測定することでも、環境省のガイドラインに沿ったスクリーニングができる可能性を見いだすことができた。

脂製容器を排水処理槽として製作し、簡易線量率計を用いて 2参 考 文 献

つの環境が異なる場所にて環境省のガイドラインに沿ったスクリーニングができるかの検討を行った。

その結果、排水処理槽内の水で周囲環境に存在する放射性: 放射能濃度測定方法ガイドライン第 2 版（平成1 ） 環境省 「25 年 3 月）」、pp5 - 43 ～ 45（ 2013）

セシウムのガンマ線を減衰させることが確認でき、同排水処

2 ） 古川 泰生、松本 絵里佳、関口 欽太、北村 巧（株式理槽を使った放射性セシウム濃度と簡易線量率計の測定値と会社堀場製作所）: 簡易型線量率計を用いた水中投入型の間には直線的な相関を得ることができた。
設置環境が 0.1 μSv/ h 付近では検出下限界の値が14Bq/ L（ガイドライン値 0.2 ）となり環境省ガイドラインの基準を十分に下回る結果となり、設置環境が 0.4 μSv/ h 付近の場合ではの放射線モニタ。第 2 回環境放射能除染研究発表会要旨集、88（ 2013）: アイソトープ手帳 113 ） 社団法人日本アイソトープ協会 「版」、p.174（ 2011）

検出限界が悪くなるが、環境省ガイドラインで示される式 1 の左辺の 1 を満足することが分かった。この結果より、さらなる検討が必要ではあるが、小型のトラックに搭載できる200 L 程

2015 年 1 月 29 日受付
2015 年 4 月 18 日受理

87

Y. Nakanishi et al.

和 文 要 約除染活動で発生する汚染水を放流するためには、環境省が定めるガイドラインに従い放流する必要がある。しかし、このガイドラインに従い汚染水の放射性セシウムの濃度の測定を行うには Ge 半導体検出器などの高価な測定器が必要となり、汚染水を除染現場から別の場所に移動させ、前述の方法にて測定を行い放流しなければならないという不便さがある。我々は、除染現場で汚染水の処理ができることを目的として、簡易線量率計と小型トラックに搭載できる 200 L の樹脂製の容器を用いて汚染水中の簡易線量率計の指示値を測定するという方法を用いて環境省のガイドラインが適用できないかの検討を行った。設置環境が 0.1 μSv/ h と0.4 μSv/ hで測定を行い、設置環境が 0.4 μSv/ h 付近の場所でも環境省のガイドラインが適用できる可能性を示すことができた。

l...l/l...l/l...l/l...l/l....l/l...l/l...lrofyteicoSehtefvoitlcaanoriutdonaeR©JfmononrioivtnaiEdeehtniRemnoitanimatCon88