放射線管理用測定器の較正

(1)

￨資料￨

放射線管理用測定器の較正

森嶋弥重，古賀妙子，本田嘉秀

C a l i b r a t i o n 0 1 R a d i a t i o n m o n i t o r i n g I n s t r u m e n t s

1 . はじめに

放射線管理上，ハンド・フット・クロスモニター，

綜合モニター(水，エリア，ダストモニター)，サーベイメータ一等の測定器が，人体および物品等の表面密度および空間線量率，水中の放射能濃度等の測定に使用されている。しかしこれら測定器の表示は様々で，

計数率表示のものが多いため，これらの値から必要な線量率，表面汚染密度に換算しなければならない。

Hiroshige MORISHIMA， Taeko KOGA and Yoshihide HONDA

以上の理由で標準綜 Wl~を用い，又は標準線源を作製して測定器の較正を行なった。その結果について報告する。

現在研究所で使用している管理用測定器を Tab!e l に示す。月1回の定期点検および修理，年1回の較正を実施しているが，今回は各種サーベメーター (GM管式，シンチレーション式，電離箱式)綜合モニター(水，エリアモニター)ハンド・フット・クロスモニターについて行なった結果を報告する。

測器

Table. 1. 管理用測定器 (昭和44年3月) 定

G Mサーベイメーター

電離箱式サーベイメーター

￨雲社 2 1

^型

伸戸工業 ISM‑102 理研 ISUM‑AG7 神戸工業 IDR‑3 アロカ I1 C Sー101

式

l 台数￨

α線・用表面汚染計

シンチレーション式サーベイメーター￨神戸工業 ISM‑200 I 1

中性子サーベイメーター綜合モニタ

ハンド・フット・クロスモニターフロアーモニター

神戸工業 SM‑301A 1 2 1

噌E4噌Eム4

﹄‑

‑

1 1 神戸工業

富士通神戸工業タポストガス

水

SM‑401 SM‑404 D S‑200 GS‑ll WS‑10 神戸工業 IMH‑IB 神戸工業 IMF‑2

‑ 23‑

(2)

2 . 方 1

) 標準基準器

。標準線源

j

去

60CO 1962年10月。 21mCi (平均1.25MeV) 137CS 1966年 4月 25mCi (0.66 MeV)

。標準表面汚染密度基準器

ハンド・フット・クロスモニヲー用として使用されている基準器を採用し，ハンド・フット・クロスモニター以外の他の表面汚染密度測定器にも適用し 7こ。

基準器の寸法は Fig.1.に示す。線源としては酸化ウラン U 02を用い， α線源およびβ線源として両用している。酸化ウランを乳鉢で粉砕し，エタ

ノールを加えて懸濁物質を作り，ピペットで，アJレミニウム板上に移し，アルコー^jレを滴下しながら先端の細いガラス棒で一様に分布させ乾燥させた。

UOz

101hm1

u5~ I

Fig. 1 標準表面汚染密度基準器 U 02 1 mgより放出する放射能は

dN '0.693 W

一一一一_{dt ‑}= λ N一一一一一一一一一ふ x6.02 X 1023

^ U ‑

Tt

M

T を :U の半減期 (4.51x10~ year) M : Uの質量数 (238)

W : Uの重量 (U021 mg x O. 884) 上式より 652dpm，293μμCiとなる。乙の数値より基準器を作成した。濃度は1X 10‑3， 1 X 10‑4_， 1 X 10‑5_，0.5 X 10‑⁵μCijcm²である。

2 )

較正方法

①ハンド・フット・クロスモニター

。両手，足モニタ一

手モニターについては左右2つの検出器の内，

甲側の保護格子に立て，足モニターについてはその検出部の保護格子上に基準器をおき測定する.

。衣服モニター

近畿大学原子力研究所年報

検出器としては

o

2..7cmの132A型， G M計数管を設置しており， .基準器に出来るだけ近づけて測定する占レートメーターのため10回の平均値をとった。

② ガスフロー型α線用表面汚染計

窓面積 47x226mm ，窓厚 0.~1mgjcm²_で PRガスを流し，高圧850V印加しα線を測定出来る。

基準器の上に測定器を載せ(基準器とのきよりは 5mm)測定する。

③サーベイメーターおよびエリアモニタ一類較正用線源としては密封小線源60CO，137CSを用いている。較正を行う際には散乱放射線が少ないととが大切であるが当所では原子炉建屋屋上を使用しているが充分とはいえない。

線源よりの距離 1，2，3，一...‑10mの各点の計算値 (mRjhr)Iとより較正を行う。

④ 水モニター

水モニターは神戸工業製 WS‑10型水モニターで検出器としては液浸型β線用ハロゲン計数管 (GM‑8135H，窓厚 30mgjtm2) 10本を使用し，ステンレスタンクと鉛シールドより成っている。

。標準 40K溶液

Background 水道水 5 X 10‑6μCijml 40K 溶液 1 X 10‑5 1/ 1/

5 X 10‑5 1/ 1/

KCl 19より放出する 40Kの放射能は dN 0.693 W

一一一一_d_t_‑=AN=_^~，

‑

一一一一‑^T

^t

x^{^}一一^Mx6.02x 1023 Tを:40Kの半減期(1.25 x 10⁹year)

M : 40Kの質量数 (40) 明T : KCl 1 g中の 40Kの重量上式より 997dpm， 4. 5 x 10‑4μCiとなり，この数値をもとにして標準40K溶液，略20lを調製した。

。較正方法

水モニターに水道水，標準40K溶液3種を別々

SA‑230 40K 溶液又は水道水

Fig. 2. 水モニター測定装置

(3)

i

ζ通水し先きの試料水と完全に入れ換る織に充分 l

ζ流す。装置はFig.2.に示す様にし，測定は綜合モニター水用レートメーターにより測定し10回平均した。

3 . 結果と考察 1 )

表面汚染計の較正

。ハンド・フット・クロスモニター

標準基準器を用いて較正を行った結果を手，

足，衣服の検出器について各々 Fig. 3， 4， 5に示す。乙れらの較正曲線より求めた較正係数，検

出感度，等を Table2に示す。

一般に検出感度は自然計数の平均値からのばらつきから測定値が分離出来る限界となる。パックグラウンドが Ocpmの時は最小目盛を検山感度とする。

m

測定値叩

10²

。右手、勾

~K =4. 8X 10'P Ci/cm' /cpm

・左手J 10

10・ 10・4

表面汚染宮度 μC，/iαn;

Fig. 3 ノ、ンド・フット・クロスモニター (手甲側検出器)較正曲線

線源:U0₂

検出感度はスケーラーの場合

川 +2σ

一千

Nb:パックグラウンドの全計数 tb /1 の計数時間

O'b /1 の標準偏差の:サンプノレの標準偏差計数率計の場合

20'h_U‑v一一旦h

= . / r :

^b

そnb子 ‑

' v

2"

測定値制

向うr

a︐ ︐

‑

e ︐

a︐

︐

︑

︐

p a

︐

•

︐

n o

︐

n o

' n

ヨ

︐ 唱

i

︐

t

︑

︐ ︐ ︐ ︐ ︐ λv a '

/ /

︐ ︐ ︐ ︐ ‑

a︐

•

MFd

•

JF ・

•

︐ ‑e

a r

︐ a '

︐ e

9 4

•

︐ ・

。右足 K=7.4XIO⁸^μCi/田'/cpm

10 _{‑ 左足}

K =2. 2 XIO⁷pCi/cm' /cpm

10^・³ 10‑⁵ 10^・⁴

表面汚染笛皮 μCi/cm²

Fig. 4 ハンド・フット・クロスモニター (足検出器)較正曲線線源:U02

cps 100

10

、K=9.lX lO6μ Ci/cm'/cps

10‑5 10^・⁴ 10‑³

表面汚染出度 _PCi/cm₂

Fig. 5 ハンド・フット・クロスモニター(衣服検出器)較正曲線線源:U02 (1968.5)

nb :パックグラウンドの計数率

" :計数率計の時定数により計算した。

。ガスフロー型α表面汚染計

Fig.6.に較正曲線を示した。この結果α線の自己吸収による効果が 10‑5μCi/cm2附近より徐々に現われている。.較正定数は O.5x 10‑5μCijcm² 附近の所を計算して 4.0X 10‑8 pCijcm2/cpmとなる。

‑ 25

(4)

Table. 2.

表面汚染計の較正係数

絞正係数

l

^時定数 ^検 ^出 ^感 ^度調査レベノレ μCi/cm²/cpm sec cpロ1 μCi/cm² μCijcm² ハク 4.8 X 10‑7 ⁽^左)20 9.6 X 10‑6

3. 5x 10‑⁵ ンロ ^f 手モニター

(右)20 9.6 X 10‑6

ドス

. .

^(左) 2.2 x 10‑:7 (左) 20.8 5. 7x 10‑6 80 4. 2x 10‑⁵ フモ足モニター

(右 ) 0.74 X 10‑7 (右 )28.2 2.1 X 10‑6 150 4 X 10‑⁵ ツニ.

トタ 0‑6

止

⁰^.²^7c^p^s ²^.⁵^X¹⁰^‑6

衣服モニター μCijcm²/cps 1

I

0.87 cps 7.9 X 10‑7 3cps 5 X 10‑⁵ ガスフロー型 4. 0 X 10‑8 i 30 I 10 4. Ox 10一7

α表面汚染計 (5 X 10‑6 4. Ox 10‑7 60 3 x 10^・6

測定値 cpm

: 4.0XIO^・8μCi/an'/cpm

10'4 表面汚染;ζ皮 μCi/an'

Fig. 6 ガスフロー型α表面汚染;十 (SM‑301) 校正曲線 (1968.4)

10・5

2 )

サーベイメーターおよびエリアモニターの較正

当研究所で日常よく放射線管理に使用されている空間線量率測定用のサーベ、イメーター，ヱリアモニターの較正を行った。

G Mサーベイメーター，シンチレーションサーベイメーター，電:~It箱式サーベイメーターの三極につき 60COおよび 137CSにより較正した結果を Fig. 7， 8， 9に示し，それぞれ 6OCOによる較正係数は1.3 X 10‑4 mR/hr /cpm， 2.9 x 10‑3 mR/hr/cps，および 0.8であった。

CP~I

測

足

{ 直

. r

，

^副^CoK=¹^.^:^lXIO.1mH/hr/cpm O^I³⁷^{Cs K=}¹^.1XIO1mR/hr/cpm

(l9G9. 8)

ーハU 10

計算値mR/hr 10‑3 Fig. 7 G Mサーベイメーター(神戸工業K K製

• SM‑102)の較正曲線

炉遮蔽タンク下，原子炉室側壁，炉室移動式，

R 1実験室の電離箱式エリアモニター (PC101B) についてFig̲ 10， 11， 12， 13 iζ60CO による較正曲線を示した。較正係数は O.lmR/hrの附近ではそれぞれ O.80， 1. 0， O. 86， 2. 6であったがこれらの結果から特にRI実験室のエリアモニターの劣化が認められたので補修して再検した結果は 0.79であった。

3) 水モニターの較正

40Kの標準溶液による放射能濃度と計数率値の関係を Fig̲14 iと示す。 40K(1. 33 MeV)のβ線に対しての較正係数は 1. 27 X 10‑6μCijml/cps である。検出感度等は Table3.に示した。

(5)

則老直i;i

0.1

計算{直 mR/hl・

Fig. 8 シンチレーションサーベイメータ (神戸工業製・SM‑200)の較正曲線

測定値 .6bok=0.8

。も

K=0.6 mR/h r.

10

(1969.8)

0.1

Fig. 9 電離箱式サーベイメータ(神戸工業製

DR‑3型)の較正曲線

‑ 27

mH/hr

0.1

K=0.80

5 計算値mR/hr

Fig. 10 60Co による炉遮蔽タンク下エリアモニターの較正曲線 (No.650833) 1969. 8

測定値

0.1 5

許算値;;;Rjhr Fig. 11 60Co による原子炉室側壁エリアモニタ

ーの較正曲線 (No.650831) 1969.8

(6)

mR/hr

iftlJ 10

J丘値

K=O.86

0.1

0.1 5

計算f直mR/hr

Fig. 12 60CO による炉室移動式エリアモニターの較正曲線 (No.650834) 1969.8

mR/br

測定値

0.1 5

計算値mR/hr

Fig. 13 60CO によるR1実験室エリアモニターの較正曲線 (No.650822) 1969.8

測定値

10

L ‑ Hr';

Fig. 14

K=1. 3x 10‑6μCijmejcps

10‑" 1O.~

μCi/m，R 71<モニター (WS‑10)の 40Kによる較正曲線 (1969. 8)

Table. 3. 水モニターの検出感度

O. 1 1 10 100

時定数￨測定範囲度 (sec) (cps) 10³，‑....， 10⁵ 10 ^，^‑^.^.^.^.^，10³ 1 ，‑....， 10 0.1，‑.....， 1

4 . まとめ

現在研究所で放射線管理に使用されている測定器について月1回の点検および修理が定期的に行われ又年

1回測定器の較正が行われている。

その内

1 ) 表面汚染計

2) エリアモニター，サーベイメータ一類 3) 水モニター

等の較正係数，検出感度について報告した。

放 射 線 管 理 用 測 定 器 の 較 正

￨ 資 料 ￨