ケーススタデイ－その１
表面汚染の検査に多く用いられる大面積端窓型
GM計数管の表示値と表面汚染密度の関係
参考規格
JIS Z 4329 放射性表面汚染サーベイメータ
JIS Z 4504 放射性表面汚染の測定方法
（ISO 7503-1)
考察した測定機器の仕様
窓 径 ： 直径5cm
入射窓面積: 19.6 cm
2窓 厚 ： 約2.5 mg/cm
2機器効率： 40%（2π）以上
表面汚染測定機器の表示は計数率(counts per minute, cpm)であることが多い。これを規 制基準値等と比較するには、Bq/cm2やμSv/hへ読み替える換算が必要である。 校正時の条件における換算は、次ページ以降の計算から求まる。実際の測定を、校正時 の条件と出来るだけ同じ条件で行えば、換算が可能になり、測定結果が活きてくる。 （日立アロカメディカル株式会社の承諾を得て写真を掲載しております）
注：本換算は表面の汚染に対しての計算例であり、瓦礫など
汚染が表面に限定されていない場合には利用できません。
(2015.7.29追記）計数ガス 産総研の窓無し大面積ガスフロー式 ２π比例計数管を用いて、予め全体 からの荷電粒子放出率(s-1)が精度 良く求められる。 校正条件に出来るだけ近い 条件で実際の試料を測定す ることが、測定の鍵である。
測定器の校正と計数率(cpm)から放射能面密度(Bq/cm
2)への換算
標準面線源の値付け
標準面線源による校正 薄窓付大口径GM計数管 （有効窓面積20cm2） 標準面線源 （10cm×10cm） 線源中央の直上5mmの 位置で測定する。 ISO 7503-1及びJIS Z 4504 標準面線源で校正した際と同じ条件 (線源効率が同じ）を 仮定すれば、cpm → Bq/cm2への換算が簡単に可能。 I-131やCs-137では、有効窓面積20cm2の薄窓付大口径 GM計数管による計数率1000 cpmが、約4B q/cm2の放射 能面密度に相当する。校正済みの標準面線源
標準面線源が、放出率(s-1)でのみ値付けられている場合、JIS規格等 で推奨される「線源効率(es)」（ebmax>0.4MeV ではes =0.5)と、標準面線 源の線源部分の面積から、標準線源のBq/cm2を予め求めておく。Cs-137による表面汚染が 4 Bq/cm2の場合の線量当量（μSv/h）
汚染半径 表面から 1 cm 2 cm 5 cm 10 cm
5 cm 3.70E-02 2.27E-02 7.92E-03 2.55E-03 10 cm 5.28E-02 3.73E-02 1.84E-02 7.92E-03 20 cm 6.84E-02 5.28E-02 3.24E-02 1.84E-02 50 cm 8.92E-02 7.35E-02 5.28E-02 3.73E-02
放射能面密度(Bq/cm
2
)から、線量率(μSv/h)の推定
例えば、現在考察している端窓型GMで、1000cpm（=4Bq/cm
2）の計数率だった場合
特定の核種で、一様に４Bq/cm
2の
面密度で汚染されていると仮定し、
汚染半径と測定位置を変化させて、
計算で導出
測定器の距離を5cm程度と仮定すると、例えば、 ミカン箱サイズの段ボール箱の一面がCs-137 により4 Bq/cm2程度に一様汚染されたとすれば、 約0.03 μSv/h程度の線量当量率と推定出来る。 （株式会社応用技研の承諾を得て写真を掲載しております）参考データ1： Cs-137が一様に４ Bq/cm
2程度分布していると仮定した場合の
線量当量率 (1cm線量当量率定数 = 0.0927 μSv m
2MBq
-1h
-1)
0.000 0.010 0.020 0.030 0.040 0.050 0.060 0.070 0.080 0.090 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 Dose equ iva lent ra te /μ Sv h -1 Radius / m 0.0000 0.0100 0.0200 0.0300 0.0400 0.0500 0.0600 0.0700 0.0800 0.0900 0.1000 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 Dose equivalent ra te /μ Sv h -1 Distance / m【汚染面積や測定器位置が異なる場合】
測定位置を5cmに固定して、
汚染面積の半径を変えた
ケースの計算
汚染面積の半径を20 cmに
固定して、測定器位置を変
えたケースの計算
参考データ2： I-131が一様に４ Bq/cm
2程度分布していると仮定した場合の
線量当量率 (1cm線量当量率定数 = 0.065 μSv m
2MBq
-1h
-1)
0.000 0.010 0.020 0.030 0.040 0.050 0.060 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 Dose equ iva lent ra te /μ Sv h -1 Radius / m 0.0000 0.0100 0.0200 0.0300 0.0400 0.0500 0.0600 0.0700 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 Do se eq u iv alen t rate / μSv h -1 Distance / m【汚染面積や測定器位置が異なる場合】
測定位置を5cmに固定して、
汚染面積の半径を変えた
ケースの計算
汚染面積の半径を20 cmに
固定して、測定器位置を変
えたケースの計算
・放射線障害防止法、管理区域の設定が必要な放射能表面汚染レベルは、β線核種の場合、 表面放射能密度40 Bq/cm2（α線核種においては4 Bq/cm2）を越える可能性のある場所。 （表面汚染で見る場合、I-131やCs-137においては、本資料で仮定する測定条件では、4 Bq/cm2 は約10,000 cpmがこれに該当する。） ・放射線障害防止法、管理区域から持ち出し可能な放射能表面汚染レベルは、管理区域設定レ ベルの1/10以下。 β線核種の場合、表面放射能密度4 Bq/cm2 (本資料で仮定する測定条件で は約1,000 cpm） ・電離放射線障害防止規則、事業者は、保護具又は作業衣が別表第三に掲げる限度（保護具又 は作業衣の労働者に接触する部分にあつては、その限度の十分の一。以下この条において同 じ。）を超えて汚染されていると認められるときは、あらかじめ、洗浄等により別表第三に掲げる 限度以下になるまで汚染を除去しなければ、労働者に使用させてはならない。 別表第四：β線核種の場合、表面放射能密度限度は40 Bq/cm2（α線核種においては4 Bq/cm2） ・運輸則、L型輸送物（放射性物質の輸送基準（IAEA準拠）） 表面線量率 5 μSv/h以下 (γ線測定器を出来るだけ近づけて測定） 表面放射能密度 4 Bq/cm2(I-131やCs-137の場合、本資料で仮定する測定条件では約1,000 cpm） ・海外の要求事例、台湾では、通関時にコンテナなどの表面を測定した線量率が0.2 μSv/h以下 であることを要求。
