| 研究課題/領域番号 |
16K06966
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
古渡 意彦 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 放射線管理部, 主査 (80391283)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 環境放射線 / 放射線防護 / 保健物理 |
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| 研究実績の概要 |
本研究事業二年目である平成２９年度は、以下について実施した。
（１）平成２８年度に入手した1インチ円筒形CeBr3検出器について、シンチレーション検出器からの波高分布をγ線フルエンス率に変換して空気カーマ率及び空気中放射能濃度へ変換するための応答関数を、MCNPを用いて作成した。作成した応答関数を用いて、妥当な線量率の導出が可能かどうか、ドイツ連邦物理工学研究所（PTB）放射線防護線量計測グループの運用する極低線量率γ線校正場において、CeBr3検出器のエネルギー応答特性及び線量当量率応答特性を評価した。一連の実験及び評価の結果、研究代表者が用いたスペクトルアンフォールディング法で得られた空気カーマ率は、241Am線源以外の線源について基準値と比較して4%以内で一致することを確認した。
（２）上記CeBr3検出器を用い、放射性プルーム中放射能濃度導出のための測定を行った。放射性プルームは、検出対象の一つである133Xe の代わりに、133Ba規制対象外点線源を用いて模擬し、得られた波高分布よりγ線フルエンス率を求めた。空気中放射能濃度の評価は、評価された光子フルエンス率から計算シミュレーションで得られた換算係数を乗じて導出した。その結果、測定で評価されたγ線フルエンス率が全て放射性プルーム中の放射性物質からのγ線と仮定した場合において、空気中放射能濃度の予測が可能であることが確認された。
（３）上記CeBr3検出器を用い、鉛でコリメートした検出器の開口部を下向きに配置した場合の、地表面における沈着量の評価が可能かどうか、コンクリート表面に沈着した事故由来の放射性セシウムの表面汚染密度評価を行った。評価の結果、鉛コリメータ付CeBr3検出器とスペクトルアンフォールディング法を組み合わせた手法により、妥当な放射性セシウムによる表面汚染密度が評価可能であることを確認した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究事業二年目である平成２９年度中に、昨年度入手した１インチ円筒形CeBr3シンチレーション検出器について、検出器から得られる波高分布から光子フルエンススペクトルを取得するスペクトルアンフォールディング法のための応答関数についてMCNPを用いて評価できた。得られたスペクトルの分解及び放射能濃度分析に必要な応答関数については、日本原子力研究開発機構放射線標準施設棟で整備された放射線校正場及びドイツ連邦物理工学研究所（PTB）放射線防護線量計測グループの運用する極低線量率γ線校正場で評価され、妥当な線量率が得られたことから、応答関数及びスペクトルアンフォールディング法の妥当性が確認できた。
本研究事業では、線量率・放射能濃度の同時評価を行う対象の一つとして、133Xeを想定している。今年度は133Xeからのγ線と同じエネルギーを有している(81 keV) 133Ba点線源を用いて、開発したスペクトルアンフォールディング法によりγ線フルエンス率を求め、空気中放射能濃度の評価に係る基礎試験を実施した。その結果、測定で評価されたγ線フルエンス率が全て放射性プルーム中の放射性物質からのγ線と仮定した場合において、空気中放射能濃度の予測が可能であることが確認された。
さらに、平成３０年度実施予定であった、上記CeBr3検出器を用い、鉛でコリメートした検出器の開口部を下向きに配置した場合に地表面における沈着量の評価が可能かどうか、コンクリート表面の放射性セシウムの表面汚染密度の定量を行った。評価の結果、鉛コリメータ付CeBr3検出器とスペクトルアンフォールディング法を組み合わせた手法により、妥当な放射性セシウムによる表面汚染密度が評価可能であることを確認した。
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| 今後の研究の推進方策 |
最終年度である平成３０年度では、初年度及び２年目の検出器特性試験、計算シミュレーション及び測定試験を通した線量率評価及び空気中放射性物質濃度定量の高精度化を目標とし、(a) プルームの経時変化（移動、拡散及び地表面への沈着）、(b) 天然放射性核種からのイベントの事前推定（40K,208Tl,228Ac,214Bi及び214Pb）、及び(c) 地表面に沈着した量と放射性プルームとして移動している放射性物質の量の分離可能性に着目して検討するとともに、三か年の研究成果を総括する。(a)のプルームの経時変化について、規制対象外密封線源でプルームを模擬し、検出器－線源間距離を変えて強度を変化させることで、適切な線量率及び空気中放射能濃度が評価可能か検討する。(b)については、後述の空気中放射性物質濃度(Bq m-3)と地表面沈着量(Bq cm-2)を分離する手法で重要となる、天然放射性核種からのγ線によるイベントの推定と波高分布からの除去について検討を進める。(c)について、測定対象となる放射性物質が、揮発性の高い核種と沈着性の高い核種の双方が線量率等に寄与することに着目し、核種が異なる場合についての評価から着手する。この時、初期推定スペクトルを、計算シミュレーションを用いて沈着した放射性物質と放射性プルーム中の放射性核種の双方を重ねあわせて作成し、規制対象外密封線源を用いて模擬した測定で分離可能かどうか検証する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成２９年度について、請求した助成額を当初計画通りに利用できた。しかしながら、海外出張に係る為替レート及び航空券代金で端数が生じたと同時に、購入した消耗品（検出器用鉛コリメータ）が当初見積もりより安価に作成できたことから、合計39,846円の残金が生じた。
（使用計画）
平成３０年度は、請求した助成金を、検出器保持に必要な治具の製作、ドイツ連邦物理工学研究所への検出器特性試験実施のための旅費等に充当する。平成２９年度までの使用額残金については、平成３０年度購入予定の検出器保持用治具に充当することとする。
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