O-06:宇宙線被ばく線量評価の信頼性向上を目的とした富士山頂での放射線測定
矢島千秋 1、松澤孝男 1、保田浩志 1
1. 独立行政法人放射線医学総合研究所
１．はじめに二次宇宙線の強度は高度とともに増加し、航空機高度（10～12 km）における宇宙線による被ばくは、実効線量率で平地の数十倍から百倍近くにも達すると見積もられている。国際放射線防護委員会（ICRP）はジェット機の運行に伴う被ばくを職業被ばくの一部に含める必要性があるとの見解を 1990 年勧告で示し、国内では放射線審議会が「航空機乗務員の宇宙線被ばく管理に関するガイドライン」を2006 年に策定した。放射線医学総合研究所（放医研）では、航路線量計算システム「JISCARD」を開発・公表するとともに、国内航空会社が 2007 年より自主的に実施している航空機乗務員の宇宙線被ばく管理の支援（主に航路線量計算）を行っている。信頼できる線量値を得るためには、計算モデルの精緻化に加え、適宜、実測により計算の正確さを検証することが必要である。そこで我々は、2010 年より日本最高地に立地する富士山測候所において上空の放射線場を常時監視するための遠隔放射線モニタリングシステムの構築を進めてきた。2010 年度はシステム機器一式を富士山測候所に設置し、9 月から宇宙線中性子の連続測定を開始した。2011 年 1 月はじめに測定は終了したが、約 4 ヶ月間の連続測定に成功した。2011 年度は、バッテリー出力電圧値をモニターするための改良をシステムに施し、バッテリーを追加して、8 月下旬より連続測定を開始した。結果、測定開始から約 5 ヵ月後の 2012 年 1 月下旬に電源電圧低下のため測定は終了した。これまでの 2 年間の成果を踏まえ、本年は通年測定を目指して抜本的に電源部の改善を図る予定であったが、諸事情により測定回路の一部改良と十分でないバッテリー増強で冬季測定に臨むこととなった。ここでは、これまでに得られたモニタリングデータに関して報告する。
２．装置・測定
遠隔放射線モニタリングシステムは富士山測候所 1 号庁舎 2 階に設置した測定データ送信システムと富士山麓の中継拠点（名古屋大学太陽地球環境研究所富士観測所）に設置したデータ受信システムから成り立っている。システムの概要を図 1 に示す。測定データ送信システムは、エネルギー拡張型レムカ
ウンタ、長距離無線 LAN 装置、独立電源装置、データロガーから構成され、アンテナを除いて防寒・防水用のプラスチックコンテナに格納されている。データ受信システムは、長距離無線 LAN 装置、データ受信・記録用ノート PC、インターネットに接続
富士山測候所
山頂モニタリングしたモバイルデータ通信端末から構成される。
高度3,776m
システム機器山頂側と麓側のアンテナは対向して設置され、アンテナ間の距離は直線で約 13 km である。長距離無線ＬＡＮとインターネットにより長距離無線
富士山頂と放医研（千葉市）の間が結ばれ、電源LANルータ
長距離無線装置
放医研において富士山頂測定データのモニLAN 13km
名大・富士
ターが可能となる。本年は、電力容量補強の観測所ため鉛バッテリーを追加したが、この補強にデータロガー検出器
よる測定期間の延長はせいぜい 1 月前後と見込まれている。また、計数レベルの増加を
放医研
高指向性目的としてデータロガーのアンプ回路に改良
アンテナ
インターネット接続
放医研PCを施した。このモニタリングシステムを用い、本年は 8 月 27 日から連続測定を開始した。
図 1 遠隔放射線モニタリングシステム概要

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３．結果と考察
図 2 に、8 月 27 日～11 月の富士山測候所におけるレムカウンタによる宇宙線中性子計数率（カウント毎時：3 時間の平均値）を、富士山頂の気圧（気象庁データから引用）と基板温度と合わせて示す。8 月下旬の計数率が 9 月～11 月の計数率に比べて 2～3 倍となって突出している。全体の傾向としては、前回の成果報告会で示したデータと同様に、気圧と宇宙線中性子計数率の変化には負の相関が現れている。
これは気圧変化により大気の厚さが変化し、二次宇宙線の大気中での減衰が変化するためと考えられる。
また、8 月～10 月にかけて基板温度と中性子計数率の変化に正の相関が現れているように見える。しかし、20℃前後での 10℃程度の温度差が、計数値に 2 倍の変化を与える要因になるとは考え難く、相関については今後も要検討である。放医研の 241Am-Be 線源を用いて実施した校正実験から得られた換算係数を用いて実測値から月毎の平均周辺線量当量率を求めると、8 月が 0.11 Sv/h、9 月が 0.05 Sv/h、10 月が 0.04 Sv/h、そして 11 月が 0.04 Sv/h となった。宇宙線スペクトル及び被ばく線量計算プログラム EXPACS（EXcel-based Program for calculating Atmospheric Cosmic-ray Spectrum）を用いて計算した月毎の周辺線量当量率は、8 月～11 月の間で 0.12 Sv/h である。計算値と実測値が数値的に良い一致を示したのは 8 月であるが、定量的な評価・考察は今後も続ける。
500

770

450

レムカウンタ計数率（カウント毎時：3時間平均値）

400

基板温度 [℃]

10℃

300

気圧 [hPa]

710

2500℃

200680気圧 [hPa]

計数率 [h-1]

3507401501006505008/269/99/2310/710/2111/411/1862012/2

日時 (2012年)

図 2 富士山測候所における宇宙線中性子のレムカウンタ計数率（8 月 27 日～11 月）

謝辞
本研究は NPO 法人「富士山測候所を活用する会」が富士山頂の測候所施設の一部を気象庁から借用管理運営している期間に行われた。富士山麓のデータ通信中継拠点である名古屋大学太陽地球環境研究所富士観測所の利用にあたっては、同研究所の徳丸宗利教授にお世話になった。また、山頂作業全般にわたって三樹工業株式会社にご協力いただいた。あらためまして、ありがとうございました。
参考文献
H. Yasuda, K. Yajima, S. Yoshida, “Dosimetry of cosmic radiation in the troposphere based on
the measurements at the summit of Mt. Fuji” Proc. Radiochim. Acta 1, 67–70 (2011).
T. Sato and K. Niita, "Analytical functions to predict cosmic-ray neutron spectra in theatmosphere" Radiat. Res. 166, 544-555 (2006).
T. Sato, H. Yasuda, K. Niita, A. Endo and L. Sihver, "Development of PARMA: PHITS based
Analytical Radiation Model in the Atmosphere", Radiat. Res. 170, 244-259 (2008).
http://phits.jaea.go.jp/expacs/
http://www.jma.go.jp/jma/menu/report.html*連絡先：矢島千秋(Kazuaki YAJIMA)、k_yajima@nirs.go.jp
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