放射線計測

放射線源の隠れた主役：密封線源

安全な放射線利用の担い手として、密封線源は欠かせない存在です。密封線源とは、放射性物質を頑丈な容器に閉じ込め、外部への漏洩を完全に防ぐ仕組みを持った線源です。この容器は通常の使用状況を想定し、厳しい試験をクリアしたものであり、簡単には壊れることはありません。そのため、放射性物質が外部に漏れ出す心配はほとんどありません。密封線源は、医療、工業、農業、研究など、様々な分野で利用されています。例えば、医療分野では、がん治療に用いられる放射線治療装置に利用されています。工業分野では、製品の厚さや欠陥を検査する装置などに利用されています。このように、密封線源は私たちの生活の様々な場面で、安全かつ効果的に利用されています。放射線の安全性と有用性を両立させる技術として、今後ますます重要な役割を担っていくと考えられています。

2024.09.24

放射線について

宇宙でも活躍するボナーボール型中性子検出器

- 中性子検出の仕組み原子核の研究や原子力発電など、様々な分野で重要な役割を担う中性子。電気を帯びていないため観測が難しく、巧みな方法で検出する必要があります。その代表的な方法の一つに、ボナーボール型中性子検出器があります。この検出器は、二重構造を持つことが特徴です。中心部には、ヘリウム−3というガスを封入した球形の容器が設置されています。ヘリウム−3は中性子と反応しやすい性質を持ち、検出の鍵を握ります。この容器を、水素を豊富に含むポリエチレンなどの物質でできた外層が包み込む構造となっています。検出器に高速の中性子が飛び込んでくると、まず外層の水素原子核と衝突します。すると、水素原子核は陽子と中性子で構成されているため、高エネルギーを持った陽子や三重水素が飛び出してきます。これらの粒子が、中心部のヘリウム-3に衝突すると、ヘリウム-3はイオン化し、電流が発生します。この電流を測定することで、間接的に中性子の存在を捉えることができるのです。このように、ボナーボール型中性子検出器は、直接観測が難しい中性子を、他の粒子との反応を利用して間接的に検出する仕組みです。原子力分野の発展に大きく貢献している技術と言えるでしょう。

2024.09.24

放射線について

放射線計測系：原子力施設の安全を守る見えない盾

原子力施設や研究の現場では、人の目には見えない放射線を正確に捉え、安全を確保することが何よりも重要です。そのために「目」の役割を果たすものが放射線計測系と呼ばれるシステムです。放射線計測系は、原子力施設で働く人や周辺環境を守るために、放射線の種類や量を常に監視し、安全な範囲を超えないように制御する重要な役割を担っています。放射線計測系は、大きく分けてエリアモニタリングとプロセスモニタリングの2つの役割を担います。エリアモニタリングは、原子力施設内の作業環境や周辺環境における放射線量を測定し、安全性を確認します。一方、プロセスモニタリングは、原子炉内の状態や放射性物質の処理状況を監視するために、配管やタンクなど、様々な場所に設置され、放射線の種類や量を測定します。計測されたデータは、中央制御室に集められ、リアルタイムで監視されます。もしも、異常な値が検出された場合には、警報を発して、迅速な対応が取れるようになっています。このように放射線計測系は、原子力施設の安全運転と周辺環境の保全に欠かせないシステムといえるでしょう。

2024.09.24

放射線について

放射化検出器：見えない中性子をとらえる技術

原子力発電所をはじめ、病院や工場など、様々な場所で使われている放射線。目に見えない、においもない、触れても分からないものですが、物質に影響を与え、変化させる力を持っています。この放射線の力は、使い方によっては私達の生活を豊かにする反面、体に悪い影響を与える可能性も秘めているため、放射線の量や種類を正確に把握することが非常に重要です。この放射線の量や種類を調べることを「放射線測定」と言います。放射線測定は、放射線による健康への影響を防ぎ、安全を確保するために欠かせません。原子力発電所では、発電所の内外で、環境への影響がないか、作業員の安全が保たれているかを確認するために、日々放射線測定が行われています。また、医療の分野では、放射線は病気の診断や治療に役立てられています。レントゲン検査やがん治療など、放射線は現代医療には欠かせないものとなっていますが、適切な量を使うことが重要です。そのため、医療現場でも放射線測定は重要な役割を担っています。このように、放射線測定は、私達が放射線の恩恵を安全に受けるために、なくてはならない技術と言えるでしょう。

2024.09.24

放射線について

放射線計測の立役者：NaIシンチレータ

原子力発電所や医療現場、研究機関など、様々な分野で放射線を扱う際には、安全確保のために目に見えない放射線を正確に計測することが不可欠です。そのために活躍するのがNaIシンチレータと呼ばれる装置です。 NaIシンチレータは、微量のタリウムを含んだヨウ化ナトリウムの結晶を用いて放射線を計測します。物質に放射線の一種であるガンマ線が当たると、物質中の電子はエネルギーを受けて励起状態になります。励起された電子は、元の安定した状態に戻る際に、エネルギーを光として放出します。この現象をシンチレーションと呼びます。 NaIシンチレータは、このシンチレーション現象を利用してガンマ線を計測します。ヨウ化ナトリウム結晶にガンマ線が当たると、結晶はシンチレーション光を発します。この微弱な光を光電子増倍管で増幅し、電気信号に変換することで、ガンマ線のエネルギーや量を測定することができます。 NaIシンチレータは、高い検出効率とエネルギー分解能を備えているため、放射線の測定に広く利用されています。また、比較的小型で取り扱いが容易であることも利点の一つです。ただし、中性子線やベータ線などの他の放射線に対しては感度が低いため、測定対象となる放射線の種類に応じて適切な測定器を選択する必要があります。

2024.09.24

放射線について

荷電粒子放射化分析法：元素分析の新鋭

- 荷電粒子放射化分析法とは荷電粒子放射化分析法（CPAA）は、物質に含まれる元素を非常に高い感度で測定できる強力な分析技術です。食品の安全性の確認や環境中の微量元素分析など、様々な分野で利用されています。この分析法では、まず分析したい試料に、陽子や重陽子などの高エネルギーを持つ荷電粒子を照射します。荷電粒子が試料の中の原子核に衝突すると、原子核はエネルギーの高い状態、すなわち励起状態になります。この励起状態は不安定なため、原子核は放射性同位体と呼ばれる、放射線を出す性質を持つ原子へと変化します。生成された放射性同位体は時間とともに崩壊し、その過程で特定のエネルギーを持ったガンマ線を放出します。このガンマ線のエネルギーは元素の種類によって異なり、その強度は試料中の元素の量に比例します。そのため、放出されたガンマ線のエネルギーと強度を精密に測定することによって、試料にどの元素がどれだけ含まれているのかを正確に知ることができます。CPAAは、ごく微量の元素でも検出できるため、ppm（100万分の1）やppb（10億分の1）レベルの分析に適しています。また、他の分析方法では測定が難しい軽元素の分析にも有効です。

2024.09.23

放射線について

電子スピン共鳴：物質のミクロな世界を探る技術

- 電子スピン共鳴とは物質は原子からできており、原子は中心にある原子核とその周りを回る電子から成り立っています。電子は自転する性質を持っており、これをスピンと呼びます。スピンは電子に微小な磁石のような性質を与えます。電子スピン共鳴（ESR）はこの電子の磁石としての性質を利用して、物質の状態を原子レベルで調べる技術です。具体的には、物質に磁場をかけると、電子のスピンは磁場の影響を受けてエネルギー状態が変わります。このとき、特定の周波数の電磁波を当てると、電子のスピンは電磁波のエネルギーを吸収し、特定の状態に遷移します。この現象を共鳴吸収と呼びます。電磁波の吸収を観測することで、電子の状態やその周辺環境に関する情報を得られます。電子スピン共鳴は、物質の構造や結合状態、電子状態などを原子レベルで詳しく調べることができるため、化学、物理学、生物学、医学、材料科学など幅広い分野で利用されています。例えば、化学反応における反応中間体の観測や、タンパク質の構造解析、太陽電池材料の性能評価など、様々な応用があります。

2024.09.23

放射線について

エネルギーと血液生成の関わり：骨髄の役割

骨髄と聞いて、皆さんは何を思い浮かべるでしょうか？あまり馴染みがない方もいるかもしれません。骨髄は、骨の内部にある、柔らかくゼリー状の組織です。骨髄には、赤色と黄色の２種類が存在し、それぞれ重要な役割を担っています。赤色骨髄は、主に血液細胞を作り出す造血器官としての役割を担っています。赤ちゃんがお母さんのお腹の中にいるときから血液細胞を作り始め、成人になっても、肋骨、胸骨、骨盤、大腿骨などの骨の中に存在しています。赤色骨髄では、酸素を運ぶ赤血球、細菌やウイルスから体を守る白血球、出血を止める働きをする血小板など、様々な種類の血液細胞が毎日休むことなく作られています。これらの血液細胞は、私たちの体を健康に保つために欠かせないものです。一方、黄色骨髄は、脂肪を多く含んでおり、エネルギーを貯蔵する役割を担っています。黄色骨髄は、成長とともに赤色骨髄の一部が変化して形成されます。一般的に、年齢を重ねるにつれて黄色骨髄の割合が増加していきます。このように、骨髄は血液細胞を作り出す造血器官としての役割と、エネルギーを貯蔵する役割という、二つの重要な役割を担っています。どちらも私たちの生命維持に欠かせないものです。

2024.09.23

放射線について

原子力発電の安全を守る中性子モニタ

原子力発電所では、原子炉内で起こる核分裂反応を監視し制御するために、中性子の数を正確に把握することが不可欠です。しかしながら、中性子は電気を帯びていないため、物質と相互作用を起こしにくく、直接検出することが非常に困難です。そこで、中性子と特定の物質との反応によって生じる別の粒子を検出することによって、間接的に中性子の存在を捉えるという方法が用いられています。この方法を実現するために、中性子検出器には様々な種類が存在しますが、その一つに三フッ化ホウ素計数管と呼ばれるものがあります。これは、ホウ素10という物質が中性子を吸収すると、アルファ線と呼ばれるヘリウムの原子核を放出するという性質を利用したものです。アルファ線は電荷を持っているため、電気的な信号に変換することで容易に検出することができます。具体的には、三フッ化ホウ素計数管は、内部に三フッ化ホウ素ガスを封入した円筒形の構造をしています。そして、中心軸には電圧がかけられた電極が設置されており、円筒の内壁は接地されています。中性子が計数管に入射すると、封入されたガス中のホウ素10と反応し、アルファ線が放出されます。このアルファ線は気体分子と衝突し、電離を引き起こします。発生した電子は電極に引き寄せられ、電気信号として検出されます。このようにして、検出された電気信号の数は、間接的に中性子の数に対応しているため、原子炉内の状態を把握することが可能となります。

2024.09.22

放射線について

宇宙放射線を読み解く：プラスチック線量計

地球の周りには、目に見えないけれど有害な放射線が飛び交っています。これは宇宙線と呼ばれ、太陽や遥か彼方の星からやってきます。人間が宇宙へ行くためには、この宇宙線を正しく測って、宇宙飛行士を守る方法を見つけなければなりません。宇宙は地球と違い、電気や物が自由に手に入りません。そのため、宇宙で使う放射線測定器には、少ない電力で長く使える工夫が求められます。これまで宇宙で使われてきた測定器の一つに、熱蛍光線量計というものがあります。これは、コンパクトで扱いやすいという利点がありました。しかし、熱蛍光線量計は、宇宙線の種類を細かく区別することができませんでした。宇宙線には様々な種類があり、それぞれ人体への影響が異なります。宇宙飛行士の健康を守るためには、どの種類の宇宙線がどれくらい飛んでいるのかを正確に知る必要があります。そのため、現在では、より詳しく宇宙線を計測できる測定器の開発が進められています。宇宙線の測定は、宇宙飛行士の安全を守るだけでなく、宇宙空間で生命が誕生する可能性や、地球上の生命への影響など、様々な謎を解き明かす鍵となります。将来的には、宇宙線に対するより深い理解に基づいた、安全な宇宙開発や宇宙旅行が実現すると期待されています。

2024.09.22

放射線について

プラスチックシンチレーション検出器：用途と特性

- シンチレーション検出器とはシンチレーション検出器は、目に見えない放射線を捉え、私たちに分かる形に変換してくれる、いわば“放射線の目”のような装置です。放射線は、レントゲンや原子力発電など、様々な場面で使われていますが、そのままでは人間の目で見ることができません。そこで活躍するのがシンチレーション検出器です。この検出器の仕組みは、シンチレータと呼ばれる特別な物質が鍵となります。シンチレータは、放射線を浴びると、そのエネルギーを吸収して、代わりに弱い光を発する性質を持っています。この現象をシンチレーションと呼びます。しかし、シンチレーションで発生する光は、とても微弱なため、肉眼で見ることはできません。そこで、光電子増倍管という、非常に感度の高いセンサーを用いて、この光を検出します。光電子増倍管は、シンチレータが発する微弱な光を捉えると、電子を放出し、それを増幅することで、電気信号に変換します。こうして得られた電気信号は、さらに解析装置によって処理され、放射線の種類やエネルギー、量といった重要な情報へと変換されます。シンチレーション検出器は、医療現場での画像診断や、原子力発電所の安全管理、さらには宇宙観測など、様々な分野で利用されています。目に見えない放射線を“見える化”することで、私たちの生活の安全や科学技術の発展に大きく貢献していると言えるでしょう。

2024.09.22

放射線について

原子力発電の安全を守る：中性子計測の重要性

原子力発電所では、ウランなどの重い原子核が核分裂を起こす際に膨大なエネルギーが放出されます。この核分裂反応は、中性子と呼ばれる粒子が原子核に衝突することで引き起こされます。反応が安全かつ効率的に行われるためには、原子炉内の中性子の動きを正確に把握することが不可欠です。しかし、中性子は電気的に中性な粒子であるため、光や電磁場と相互作用せず、直接観測することができません。そこで、間接的に中性子の量やエネルギーを測定する「中性子計測」という技術が用いられています。中性子計測では、中性子が他の物質と反応した際に生じる様々な信号を検出します。例えば、中性子がホウ素などの原子核に吸収されると、ガンマ線と呼ばれる電磁波が放出されます。このガンマ線を検出することで、間接的に中性子の存在を捉えることができます。また、中性子が原子核と衝突すると、その原子核は励起状態になり、その後、特定のエネルギーを持った光を放出して基底状態に戻ります。この光を計測することでも、中性子のエネルギーや量を知ることができます。原子力発電の安全性確保には、中性子の挙動を常に監視することが重要です。中性子計測技術の進歩により、原子炉内の状態をより詳細に把握できるようになり、より安全で効率的な原子力発電の実現へと繋がっています。

2024.09.22

放射線について

宇宙を探る目: フォスイッチ型中性子検出器

私たちが目にする物質は、原子という小さな粒からできています。原子は中心にある原子核とその周りを回る電子からなり、さらに原子核は陽子と中性子というさらに小さな粒子で構成されています。陽子はプラスの電荷、電子はマイナスの電荷を持つため、電気的な力で互いに影響し合っています。しかし、中性子は電荷を持ちません。そのため、電気的な力を利用する通常の検出器では捉えることができません。電荷を持たない中性子をどのように検出するのでしょうか？その答えは、中性子が持つエネルギーにあります。中性子は物質の中を進む時、他の原子と衝突することがあります。この衝突によって、中性子は自身のエネルギーを相手に渡し、自身は減速したり、方向を変えたりします。ビリヤードの球をイメージすると分かりやすいでしょう。動く球が静止している球にぶつかると、動いていた球はエネルギーを失い、静止していた球は動き出します。中性子検出では、この衝突によって生じる現象を利用します。中性子が原子に衝突すると、原子から陽子が飛び出すことがあります。この陽子はプラスの電荷を持っているので、検出器で捉えることができます。つまり、直接見ることのできない中性子を、陽子という別の粒子を通して間接的に観測するのです。この検出方法を用いることで、原子力発電をはじめ、様々な分野で中性子の振る舞いを調べることが可能になります。

2024.09.22

放射線について

放射線を測る: 比例計数管の仕組み

私たちは普段、光や音など、五感を通じて様々な情報を得て生活しています。しかし、放射線は目に見えず、音も匂いもなく、触れても感じることはありません。このような人の感覚器官では感知できない放射線を計測するために、様々な放射線計測器が開発されてきました。放射線計測は、原子力発電所の安全な運転や医療分野における診断・治療、研究開発など、様々な分野において欠かせない技術となっています。数ある放射線計測器の中でも、比例計数管は、放射線の種類やエネルギーを分析できるという特徴から、広く利用されています。比例計数管は、内部にガスを封入した円筒形の構造をしています。円筒の中心には電圧が印加された陽極となる金属線が配置され、円筒の外側には陰極となる金属製の円筒が設置されています。放射線が計数管内に入射すると、封入されているガスを構成する原子が電離され、電子とイオンのペアが生成されます。生成された電子は、陽極に向かって加速され、さらに他のガス分子と衝突して新たな電子とイオンのペアを生み出します。このように、1つの放射線の入射が連鎖的に反応を引き起こし、多数の電子とイオンが生成される現象を「ガス増幅」と呼びます。ガス増幅によって生成された電子は陽極に集められ、電気信号として取り出されます。比例計数管では、この電気信号の大きさが、入射した放射線のエネルギーに比例するという特徴があります。そのため、電気信号の大きさを分析することによって、放射線の種類やエネルギーを特定することが可能となります。比例計数管は、このような原理に基づいて、目に見えない放射線を検出・計測する重要な役割を担っているのです。

2024.09.22

放射線について

ヒューマンカウンタ：体内の放射能を測る技術

- ヒューマンカウンタとはヒューマンカウンタは、別名「ホールボディーカウンタ」や「全身カウンタ」とも呼ばれ、私たちの体内にごく微量に存在する放射性物質から放出されるガンマ線を測定し、体内の放射能の量を調べる装置です。人間は、日常生活において、土壌や食物、宇宙線など、自然界に存在する放射性物質から常に微量の放射線を浴びています。これは自然被ばくと呼ばれ、通常は健康に影響を与えるレベルではありません。しかし、原子力発電所事故や放射性物質の取り扱いなど、特定の状況下では、体内に放射性物質を取り込んでしまう内部被ばくの可能性があります。ヒューマンカウンタは、このような内部被ばくの程度を評価するために用いられます。人体から自然に放出されるガンマ線を、高感度の検出器で捉え、その量や種類を分析することで、体内にある放射性物質の種類や量を特定することができます。測定は、検査を受ける人が装置の中に入り、一定時間安静にすることで行われます。検査自体は痛みを伴うものではなく、短時間で終了します。ヒューマンカウンタは、原子力発電所の従業員や放射性物質を取り扱う作業員の健康管理、原子力事故後の住民の内部被ばく検査など、様々な場面で活用されています。

2024.09.22

放射線について

反跳陽子比例計数管：高速中性子を捕まえる技術

原子力の世界において、目に見えないほどの速さで飛び回る中性子を正確に捉える技術は、安全確保や効率的なエネルギー利用のために非常に重要です。原子炉内では、ウランやプルトニウムなどの核燃料が核分裂反応を起こし、膨大なエネルギーと同時に大量の中性子が放出されます。この中性子は、他の原子核に衝突して新たな核分裂を引き起こす可能性があり、これを連鎖反応と呼びます。原子力発電では、この連鎖反応を制御することで安定したエネルギーを取り出しています。中性子を捉える、つまり検出する方法の一つに、「反跳陽子比例計数管」と呼ばれる特殊な検出器があります。これは、中性子が持つエネルギーの大きさとその量を同時に測定できるため、原子炉内における中性子の振る舞いを詳しく理解する上で役立ちます。反跳陽子比例計数管は、内部に水素を多く含む気体と、電圧がかけられた電極が設置された構造をしています。高速で移動する中性子が水素原子核に衝突すると、水素原子核は陽子として飛び出し、気体分子をイオン化します。このイオン化された気体は電極に向かって移動し、電流を流します。この電流を測定することで、中性子のエネルギーや量を推定することができます。このように、目に見えない高速中性子を捉える技術は、原子力発電の安全な運用や、将来に向けたより効率的なエネルギー利用の実現に欠かせない技術と言えるでしょう。

2024.09.22

放射線について

電源不要で活躍する宇宙の計測器

- 計測器の種類原子力分野において、目に見えない粒子線を捉え、その特性を調べることは非常に重要です。そのために用いられるのが放射線計測器ですが、大きく分けて二つの種類に分類されます。一つは「アクティブ型」と呼ばれるもので、これは外部から電力を供給する必要があるという特徴があります。電力を用いることで、微弱な信号を増幅したり、複雑な処理を行ったりすることが可能となり、高感度かつ多様な情報を取得することができます。しかし、その反面、電源の確保が必須となるため、利用場所が限られるという側面も持ち合わせています。もう一つは「パッシブ型」と呼ばれるもので、こちらは外部からの電力供給を必要としません。粒子線が計測器自身に及ぼす物理的・化学的な変化を記録することで、間接的に粒子線の情報を得ます。外部からの電力供給が不要なため、電源の確保が難しい場所、例えば宇宙空間や深海などでの利用に適しています。しかし、アクティブ型と比較すると、一般的に感度が低く、得られる情報も限られるという側面があります。このように、アクティブ型とパッシブ型はそれぞれに特徴があり、測定の目的や環境に応じて使い分けられています。

2024.09.22

放射線について

見えない脅威を測る: 肺モニターの役割

- 肺モニターとは肺モニターは、私たちの体にとって有害な、目に見えない微量の放射性物質を測定する装置です。原子力発電所や核燃料を取り扱う施設では、プルトニウム239など、微量でも人体に影響を及ぼす可能性のある放射性物質が存在します。これらの物質は、空気中に飛散し、呼吸によって体内に入る可能性があります。肺モニターは、吸入された放射性物質が肺にどれだけ蓄積されているかを調べるために用いられます。測定は、人体に害のない微弱な放射線を出す検出器を用いて行われます。測定された放射線の量から、吸入した放射性物質の量を推定することができます。肺モニターによる測定は、放射性物質を扱う作業員の安全確保に不可欠です。定期的な測定を行うことで、万が一、体内に放射性物質が取り込まれた場合でも、早期に発見し、適切な処置を施すことができます。また、測定結果に基づいて、作業環境の改善や作業方法の見直しを行うことで、被ばくリスクの低減を図ることができます。このように、肺モニターは、原子力施設における作業員の健康と安全を守る上で重要な役割を担っています。

2024.09.22

原子力の安全

体内被ばく線量計算の鍵となる排泄率関数

- 放射性物質と体内被ばく原子力発電所や医療現場などでは、様々な用途で放射性物質が利用されています。放射性物質は私たちの生活に役立つ反面、その取り扱いを誤ると健康に影響を及ぼす可能性があります。放射線は、外部からだけでなく、体内から私たちに影響を与えることがあります。これを体内被ばくといいます。体内被ばくは、放射性物質を含む空気や水を吸ったり飲んだりすること、また、傷口から放射性物質が体内に入ることなどによって起こります。体内に入った放射性物質は、その種類や量によって、数時間から数十年という長い期間にわたって体内に留まり、常に私たちの臓器や組織に放射線を浴びせ続けることになります。体内被ばくの影響は、放射性物質の種類や量、被ばくした時間、年齢や体質によって異なります。例えば、ヨウ素131のように特定の臓器に集まりやすい性質を持つ放射性物質の場合、その臓器に集中的に放射線が照射され、がん等の健康影響のリスクが高まる可能性があります。体内被ばくを防ぐためには、放射性物質を扱う際には、適切な防護服やマスクを着用し、放射性物質の吸入や経口摂取、傷口からの侵入を防ぐことが重要です。また、放射性物質で汚染された可能性のある場所では、飲食や喫煙を控え、手洗いとうがいを徹底するなど、注意が必要です。

2024.09.21

放射線について

医療現場の立役者！イメージングプレートとは？

私たちが普段、目で見ている光は、電磁波と呼ばれる波の一種です。しかし、この世の中には、目には見えないけれど、同じ電磁波の仲間である光が存在します。それが、レントゲン撮影でおなじみのX線や、電子線、中性子線といったものです。これらの光は、目には見えないものの、物質を透過したり、散乱したりする性質を持っているため、医療や工業など、様々な分野で利用されています。イメージングプレート（IP）は、これらの目に見えない光を捉え、写真のように記録することができる、特殊なフィルムのようなものです。IPは、まるで光を吸収して蓄えるスポンジのような構造をしていて、目に見えない光が当たると、そのエネルギーを吸収して、その情報を一時的に記憶します。そして、後からレーザー光を当てることで、記憶した情報を可視化し、画像として出力することができるのです。従来のレントゲン写真では、銀塩フィルムというものが使われていましたが、IPは、銀塩フィルムよりも感度が高く、より鮮明な画像を得ることができるという利点があります。また、繰り返し使えるという点も、大きなメリットです。そのため、近年では、医療現場だけでなく、工業分野などでも広く利用されるようになってきています。

2024.09.21

放射線について

蛍光ガラス線量計：放射線を見守るガラス

- 蛍光ガラス線量計とは蛍光ガラス線量計は、特殊なガラスを使って放射線の量を測る装置です。普段私たちが目にするガラスは、光を当てても光ることはありません。しかし、蛍光ガラス線量計に使われているガラスは、放射線を浴びると、人の目には見えないけれど弱い光を発する性質を持っています。これを蛍光と呼びます。蛍光ガラス線量計に使われているガラスは、銀活性化リン酸塩ガラスという特殊なガラスです。このガラスは、普通のガラスに銀の成分を少しだけ加えたものです。この銀が、放射線を浴びることで蛍光を発する役割を担っています。放射線を浴びた銀活性化リン酸塩ガラスに、紫外線などの光を当てると、浴びた放射線の量に応じて蛍光の強さが変わります。この蛍光の強さを専用の装置で測定することによって、どれだけの量の放射線を浴びたのかを知ることができます。蛍光ガラス線量計は、小型で持ち運びやすく、長期間にわたって放射線の量を記録できるという利点があります。そのため、医療現場や原子力発電所など、様々な場所で放射線量を測るために使われています。

2024.09.21

放射線について

放射線計測の立役者：シングルチャンネル波高分析器

- シングルチャンネル波高分析器とは放射線を計測する場面では、様々なエネルギーを持った放射線が混在していることがよくあります。例えば、医療現場で使われるX線や、原子力発電所で発生する放射線などは、様々なエネルギーを持った放射線の集合体です。目的の検査や測定を正確に行うためには、多くのエネルギー帯を含む放射線の中から、特定のエネルギーを持った放射線だけを選択的に計測する必要があります。このような場面で活躍するのが、シングルチャンネル波高分析器です。シングルチャンネル波高分析器は、特定のエネルギーを持つ放射線だけを選び出して計測することができる電子回路です。放射線はエネルギーの大きさによって、検出器に与える電気信号の大きさが異なります。シングルチャンネル波高分析器は、この電気信号の大きさを判別することで、特定のエネルギー範囲にある放射線だけを選び出して計測します。具体的には、あらかじめ設定した上限値と下限値でエネルギーの範囲を定め、その範囲内のエネルギーを持つ放射線から発生した電気信号だけを通過させます。通過した信号は計数されて、目的とするエネルギー帯の放射線の量が分かります。このように、シングルチャンネル波高分析器は、複雑な放射線の中から特定のエネルギー範囲だけを分析する、放射線計測において欠かせない技術です。

2024.09.21

放射線について

誘導調査レベル：被ばく管理における指標

原子力施設で働く人々は、厳しい安全管理の下で業務にあたっていますが、ごくわずかな確率で放射性物質を体内に取り込んでしまう可能性は否定できません。体内に取り込まれた放射性物質は、呼吸や排泄によって体外へ排出されていきますが、その一方で体内で崩壊を続け、放射線を出し続けるため被ばくは続きます。このような内部被ばくを管理し、従業員の健康を守ることは原子力施設における安全確保の上で非常に重要です。そこで、内部被ばくの管理には、様々な指標が用いられますが、その中でも「誘導調査レベル」は、実際に計測可能な値に基づいて、より詳細な調査が必要かどうかを判断するための指標です。具体的には、従業員の尿や便、あるいは呼気中の放射性物質の量を測定し、その値が誘導調査レベルを超えた場合に、体内被ばくの可能性を詳しく調べるための精密検査などが実施されます。この誘導調査レベルは、放射線による健康への影響を未然に防ぐための予防的な措置として、国際機関による勧告や国の基準に基づいて、それぞれの施設で適切に設定されています。このように、誘導調査レベルは、原子力施設で働く人々の安全を守るための重要な指標の一つと言えるでしょう。

2024.09.21

放射線について

原子力分野におけるアクティブ型計測器

- 粒子線計測の基礎原子力分野において、目に見えない粒子線を計測することは非常に重要な作業です。原子炉内ではウラン燃料が核分裂反応を起こし、その際に様々な放射線（アルファ線、ベータ線、ガンマ線、中性子線など）と呼ばれる目に見えない粒子線が放出されます。これらの粒子線を計測することで、原子炉の状態を把握したり、周囲の環境への影響を評価したりすることができます。粒子線を計測する機器には、大きく分けて「アクティブ型」と「パッシブ型」の二つがあります。この二つは、外部からの電源を必要とするかどうかという点で区別されます。アクティブ型の計測器は、外部から電力を供給することで動作します。例えば、ガイガーカウンターなどが代表的なアクティブ型の計測器です。ガイガーカウンターは、粒子線が内部のガスを電離させることで電流を発生させ、その電流の大きさを計測することで粒子線の量を測定します。アクティブ型の計測器は、一般的に感度が高く、リアルタイムで粒子線の量を計測できるという利点があります。一方、パッシブ型の計測器は、外部からの電源を必要とせず、粒子線が計測器自身に及ぼす影響を測定します。例えば、写真フィルムや熱蛍光線量計（TLD）などがパッシブ型の計測器として挙げられます。写真フィルムは、粒子線が当たると感光する性質を利用して、その感光度合いから粒子線の量を測定します。また、TLDは、粒子線が当たると内部にエネルギーを蓄積する性質を持つ物質を用いており、その蓄積されたエネルギー量を測定することで粒子線の量を測定します。パッシブ型の計測器は、一般的に小型で取り扱いが容易であり、長期間にわたる積算線量を測定できるという利点があります。このように、粒子線計測にはそれぞれ特徴を持つアクティブ型とパッシブ型の計測器が用いられます。原子力分野においては、計測の目的や状況に応じて適切な計測器を使い分けることが重要です。

2024.09.21

放射線について