空気中の放射性物質を測る：直接捕集法

空気中の放射性物質を測る：直接捕集法

はじめに

– はじめに原子力発電所や放射性物質を取り扱う施設では、人々の安全を守るため、空気中の放射性物質の濃度を常に監視する必要があります。目に見えない放射性物質は、発電所の運転中や放射性物質を扱う際に、ごく微量ですが空気中に漏れ出す可能性があります。もし、空気中の放射性物質を吸い込んでしまうと、体内に入った物質から放射線が放出され、健康に影響を及ぼす可能性があります。その影響は、吸い込んだ量や放射性物質の種類によって異なりますが、健康へのリスクを最小限に抑えるためには、空気中の放射性物質の濃度を常に把握し、適切な対策を講じる必要があります。空気中の放射性物質の測定は、私たちの健康と安全を守る上で非常に重要です。そのため、原子力施設では、高感度の測定器を用いて、常に空気中の放射性物質の濃度を監視し、安全性を確保しています。

直接捕集法とは

– 直接捕集法とは空気中に存在する目に見えない放射性物質の量を測る方法の一つに、直接捕集法というものがあります。 この方法は、特別な装置を使って、空気中の放射性物質を集めて、その量を測る方法です。直接捕集法で主に測る対象となるのは、気体の状態の放射性物質です。 具体的には、ラドン、アルゴン、クリプトン、キセノンといった希ガスと呼ばれる物質や、トリチウム、二酸化炭素などが挙げられます。これらの放射性物質を捕まえるために使われるのが、ガス捕集用電離箱と呼ばれる特別な装置です。 この装置は、内部に電気を帯びた空間を持っていて、そこに放射性物質を取り込みます。放射性物質からは目に見えない放射線が出ていますが、ガス捕集用電離箱はこの放射線を捕まえることで、その量を測ることができます。直接捕集法は、空気中の放射性物質の濃度を直接測ることができるため、環境 monitoring などに広く用いられています。 特に、原子力発電所などから放出される放射性物質の監視には、欠かせない技術となっています。

測定の仕組み

– 測定の仕組み

直接捕集法は、空気中の放射性物質の量を測るための方法です。

まず、測定に使う装置である電離箱の中を真空状態、つまり空気が全くない状態にします。

次に、放射性物質が含まれているかもしれない空気を採取し、電離箱の中に送り込みます。

電離箱に入った放射性物質は、時間とともに壊れていく性質を持っており、この壊れることを「崩壊」と呼びます。

放射性物質が崩壊する時、目には見えない放射線と呼ばれるものが出ます。
放射線にはいくつかの種類があり、アルファ線やベータ線などは電気を帯びたものを作り出す力、つまり「電離作用」を持っています。

この放射線が電離箱の中にある空気の成分に当たると、電気的な変化が起こり、電気が流れ始めます。

この電気の流れの強さを電流値と呼び、電流値を調べることで、電離箱の中にある放射性物質の量を知ることができます。

このように、直接捕集法は、放射性物質が崩壊する際に発生する放射線を利用して、空気中の放射性物質の量を測定する方法です。

検出感度

– 検出感度

放射性物質の存在を調べる技術において、どれだけ微量の放射性物質まで検出できるかを示す指標として、検出感度があります。検出感度は、測定方法や装置、対象となる放射性物質の種類によって異なります。

空気中の放射性物質の量を測る方法の一つに、直接捕集法があります。この方法では、空気中の放射性物質をフィルターなどに直接捕集し、その放射線を測定することで、空気中の放射性物質の濃度を測ります。直接捕集法を用いた場合、検出できる限界の濃度は約 4.0×10⁻² Bq/cm³ です。これは、1cm³ の空気中に含まれる放射性物質が、1秒間に 4.0×10⁻² 回の割合で放射線を出す程度の量まで検出できることを意味します。

検出感度は、測定の信頼性に関わる重要な要素です。より低い濃度の放射性物質を検出するためには、測定方法の改善や、より高性能な測定器の開発が必要です。

まとめ

空気中に含まれる放射性物質の量を測ることは、私たちの安全を守る上でとても大切なことです。その中でも、直接捕集法は、空気中の放射性物質の濃度を調べるための有効な方法の一つとして知られています。
特に、気体として存在する放射性物質を測るのに優れており、原子力発電所や放射性物質を扱う施設など、様々な場所で環境を守るための監視活動に広く使われています。
直接捕集法では、まず、専用のフィルターを使って空気中の放射性物質を一定時間捕集します。その後、フィルターに集まった放射性物質の種類や量を測定装置を使って詳しく調べます。
この方法の大きな利点は、比較的簡単な手順で測定できること、そして、測定結果を得るまでにかかる時間が短いという点です。
そのため、緊急時や速やかな対応が必要な場合でも、迅速に状況を把握することができます。
近年、環境問題への意識の高まりから、より正確で微量の放射性物質を検出できる技術が求められています。
直接捕集法においても、感度や精度をさらに向上させるための研究開発が進んでおり、将来はより高性能な測定装置が登場することが期待されています。